Det især energi-forløb, der i en celle, der beskæftiger afhænger i høj grad af, om den pågældende celle er en eukaryote eller en prokaryote. Eukaryote celler bruger tre hovedprocesser til at omdanne energien, der holdes i de kemiske bindinger af fødevaremolekyler, til lettere anvendelige former — ofte energirige bærermolekyler. Adenosin 5 ‘ – triphosphat, eller ATP, er det mest rigelige energibærermolekyle i celler. Dette molekyle er lavet af anitrogenbase (adenin), et ribosesukker og tre fosfatgrupper., Ordet adenosinhenviser til adenin plus ribose sukker. Bindingen mellem den anden ogtredje fosfater er en højenergibinding (figur 5).
den første proces i den eukaryote Energivej er glykolyse, som bogstaveligt betyder ” sukkeropdeling.”Under glycolyse opdeles enkeltmolekyler af glukose og omdannes i sidste ende til to molekyler af et stof kaldet pyruvat; fordi hver glukose indeholder seks carbonatomer, indeholder hvert resulterende pyruvat kun tre carbonatomer. Glykolyse er faktisk en serie på ti kemiske reaktioner, der kræver input af to ATP-molekyler., Dette input bruges til at generere fire nye ATP-molekyler, hvilket betyder, at glycolyse resulterer i en nettogevinst på to ATP ‘ er. To NADH-molekyler produceres også; disse molekyler tjener som elektronbærere til andre biokemiske reaktioner i cellen.
glykolyse er en gammel, stor ATP-producerende vej, der forekommer i næsten alle celler, eukaryoter og prokaryoter ens. Denne proces, der også kaldes fermentering, finder sted i cytoplasmaet og kræver ikke ilt. Imidlertid afhænger skæbnen for pyruvatet produceret under glycolyse af, om ilt er til stede., I fravær af ilt kan pyruvatet ikke o .ideres fuldstændigt til kuldio .id, så forskellige mellemprodukter resulterer. For eksempel, når iltniveauer er lave, er skeletmuskelceller afhængige af glycolyse for at imødekomme deres intense energibehov. Denne afhængighed af glycolyse resulterer i opbygning af et mellemprodukt kendt som mælkesyre, hvilket kan få en persons muskler til at føle sig som om de er “i brand.”Tilsvarende producerer gær, som er en encellet eukaryote, alkohol (i stedet for kuldio .id) i iltmangel.,
i modsætning hertil, når ilt er tilgængeligt, bliver pyruvaterne produceret ved glycolyse indgangen til den næste del af den eukaryote Energivej. I løbet af denne fase, hver pyruvat molekyle i cytoplasmaet kommer ind i mitokondriet, hvor det omdannes til acetyl-CoA, en to-carbon energibærer, og dens tredje carbon kombinerer med ilt, og er udgivet som kuldioxid. Samtidig genereres en NADH-bærer også. Acetyl CoA går derefter ind i en vej kaldet citronsyrecyklussen, som er den anden store energiproces, der anvendes af celler., Den otte-trins citronsyrecyklus genererer yderligere tre NADH-molekyler og to andre bærermolekyler: FADH2 og GTP (figur 6, midten).
tredje vigtig proces i eukaryote energi vej indebærer, at en elektron transportkæden, katalyseret af flere protein komplekser ligger i den mitochondrional indre membran., Denne proces, der kaldes den oxidative fosforylering, overfører elektroner fra NADH og FADH2 gennem membran protein komplekser, og i sidste ende til ilt, hvor de kombineres til at danne vand. Når elektroner bevæger sig gennem proteinkomplekserne i kæden, dannes en gradient af hydrogenioner eller protoner over mitokondriemembranen. Celler udnytter energien i denne protongradient til at skabe yderligere tre ATP-molekyler for hver elektron, der bevæger sig langs kæden., Samlet set giver kombinationen af citronsyrecyklussen og O !idativ phosphorylering meget mere energi end fermentering – 15 gange så meget energi pr. Tilsammen kaldes disse processer, der forekommer inde i mitokondion, citronsyrecyklussen og O .idativ phosphorylering, respiration, et udtryk, der bruges til processer, der parrer optagelsen af ilt og produktionen af kuldio .id (figur 6).
elektrontransportkæden i mitokondriemembranen er ikke den eneste, der genererer energi i levende celler., I plante-og andre fotosyntetiske celler har chloroplaster også en elektrontransportkæde, der høster solenergi. Selvom de ikke indeholder mithcondria eller chloroplatss, har prokaryoter andre former for energigivende elektrontransportkæder i deres plasmamembraner, der også genererer energi.