أهمية التنفس الخلوي

يتم إنتاج الطاقة اللازمة لأي شكل من أشكال الحياة على المستوى الخلوي ، وذلك بفضل عملية معقدة تسمى التنفس الخلوي. بدون القدرة على توليد طرق للحصول على الطاقة الأيضية ، لن يكون أي شكل من أشكال الحياة ممكنًا ، لذلك ، تكمن أهمية التنفس الخلوي في السماح باستخدام الطاقة الكيميائية الكامنة في الكربوهيدرات، لتطوير وظائف التمثيل الغذائي الأخرى التي تسمح بإدامة الحياة.

على الرغم من صحة وجود أنواع أخرى من التركيبات الأيضية للمواد العضوية والعناصر غير العضوية في الخلايا حقيقية النواة القادرة على توليد الطاقة ، على سبيل المثال في عمليات مثل تحلل الدهون ، لا يمكن تنفيذ أي منها دون الجيل السابق من منتج الطاقة من التنفس الخلوي ، ووضع هذه العملية في قاعدة هرم وظائف التمثيل الغذائي لتطور واستمرارية الحياة ، ومن ثم اهمية حيوية.

يكون التنفس الخلوي دائمًا نقطة انطلاقه في استخدام الأكسجين والكربوهيدرات ، لإنتاج نتيجة لذلك إطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء و ATP - Adenosine Triphosphate - كمصدر للطاقة الخلوية لجميع الوظائف الأخرى الأيض.

وظيفة الميتوكوندريا

في الخلايا حقيقية النواة ، تقع وظيفة التنفس الخلوي على نوع معين من العضية تعرف باسم الميتوكوندريا وعملية التمثيل الغذائي التي تستخدم الأكسجين من أجل إنتاج الطاقة في شكل ATP هو نتيجة مزيج من منتجات دورة كريبس ، والتي تسمى أيضًا حمض الستريك ، والفسفرة اللاحقة مؤكسد.

كمية الميتوكوندريا الموجودة في خلية معينة تعتمد بشكل مباشر على كمية الطاقة التي قد يتطلبها هذا والتي تتأثر بدورها بنوع الأنسجة التي تشكل. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك مقارنة استهلاك الطاقة بين العضلة والكلى ، حيث تميل خلايا الأولى دائمًا إلى امتلاك عدد أكبر من الميتوكوندريا مقارنة بالثانية.

إن نشاط الميتوكوندريا هذا ليس النشاط الوحيد الذي توجد من أجله هذه العضيات المهمة ؛ داخلها ، وظائف دورة الأحماض الدهنية ، نقل الإلكترون وعمليات الفسفرة المقترنة، والاثنان الأخيران ضروريان أيضًا لإنتاج الطاقة. بالطريقة نفسها ، فهي كيانات تنظيمية لأيونات الكالسيوم وإنتاج الهرمونات الجنسية ، للإناث والذكور على حد سواء. مع كل هذا العبء مسؤولية المخصصة للميتوكوندريا ، فليس من المستغرب أن عطلها يمكن أن ينتج عددًا كبيرًا من التأثيرات التي تتراوح من تطور المتلازمات الأيضية إلى موت الخلية نفسها أو حتى موت فردي.

الخلايا بدائية النواة ، كما هو معروف ، تفتقر إلى العضيات الخلوية ، وبالتالي آلية عملها يتم التنفس لإنتاج الطاقة - بدون الميتوكوندريا - بطريقة مبعثرة في داخلها السيتوبلازم. سمحت لهم هذه الحالة الخاصة بتطوير ، في العديد من أنواعهم ، أنماط التنفس اللاهوائي من خلال استقلاب العناصر غير العضوية الأخرى مثل النيتروجين والكبريت ، كمصدر أساسي للحصول على طاقتهما ، وحتى البعض قد يكون غير متوافق مع الأكسجين لدرجة أنهما يموتان في وجوده في درجات حرارة عالية. كميات.

من البيئة إلى الخلايا

يتم استيعاب الأكسجين من قبل النباتات والحيوانات ، من الهواء والماء وحتى التربة ، من خلال آليات مختلفة تمامًا.

تحتوي النباتات على بنى مجهرية تسمى الثغور ، والتي توجد في الغالب في الأوراق ، والتي تسمح بامتصاص الأكسجين من الهواء خلال مرحلة التنفس للنبات ، واستخدامه لتوليد الجلوكوز كمصدر لتخزين الطاقة وثاني أكسيد الكربون كمنتج المتبقية. في وقت لاحق مع مرحلة البناء الضوئيتقوم النباتات بتحويل الجلوكوز وثاني أكسيد الكربون المخزنين اللذين تأخذهما من البيئة ، من خلال تدخل أشعة الشمس ، إلى الطاقة التي يحتاجونها لنموها وتطور وظائف أخرى مثل الإزهار وتوليد الفاكهة ، وإعادة دمج الأكسجين في الهواء في الحالة الجزيئية التي كانت لديهم مأخوذ.

من ناحية أخرى ، طورت الحيوانات أعضاء مختلفة لامتصاص الأكسجين اعتمادًا على البيئة التي تعيش فيها ، وبالتالي الحيوانات الحية البرية قادرة على الحصول على الأكسجين من الهواء من خلال رئتيها ، في حين أن تلك الموجودة في الأحياء المائية لديها خياشيم في الغالبية العظمى منها ، على الرغم من صحة أن الثدييات مثل الحيتان والدلافين ، وكذلك بعض الأسماك - كلها تنتمي إلى رتبة Dipnoi ، أحفاد السيلكانث - لها أيضًا رئتان تمتص بهما الأكسجين من الجسم. هواء.

مراجع

مكتبة سلفات (1973). ال تطور من الأنواع. برشلونة ، أسبانيا. محرري سلفات.

دو براو ، إ. (1971). مادة الاحياء الخلوية والجزيئية. هو. برشلونة ، أسبانيا. أوميغا إديشنز ، إس.

لينينجر ، أ. (1977). الكيمياء الحيوية. الطبعة الثانية. مدينة هافانا ، كوبا. تحرير الناس والتعليم.

ماثيوز ، سي. وآخرون. (2005). الكيمياء الحيوية. الطبعة الثالثة. مدريد اسبانيا. بيرسون - أديسون ويسلي.

فيلا ، سي. (1996). مادة الاحياء. الطبعة الثامنة. المكسيك. ماكجرو هيل.