ความสำคัญของการหายใจระดับเซลล์

การผลิตพลังงานที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบนั้นดำเนินการในระดับเซลล์ ต้องขอบคุณกระบวนการที่ซับซ้อนที่เรียกว่าการหายใจระดับเซลล์ หากไม่มีความสามารถในการสร้างวิธีรับพลังงานเมตาบอลิซึม ก็จะไม่มีรูปแบบของชีวิตที่เป็นไปได้ ดังนั้น ความสำคัญของการหายใจระดับเซลล์คือการอนุญาตให้ใช้พลังงานเคมีที่มีศักยภาพของ ทานคาร์โบไฮเดรตเพื่อพัฒนาการทำงานของเมแทบอลิซึมอื่นๆ ที่ช่วยให้สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้

แม้ว่าจะเป็นเรื่องจริงที่มีการผสมผสานเมแทบอลิซึมของสารอินทรีย์และองค์ประกอบอนินทรีย์ประเภทอื่นๆ ในเซลล์ยูคาริโอตที่สามารถ สร้างพลังงาน ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการต่างๆ เช่น การสลายไขมัน ไม่มีกระบวนการใดที่สามารถดำเนินการได้หากไม่มีผลิตภัณฑ์พลังงานรุ่นก่อนหน้าของ การหายใจระดับเซลล์ วางตำแหน่งกระบวนการนี้ที่ฐานของพีระมิดของฟังก์ชันเมตาบอลิซึมเพื่อการพัฒนาและความต่อเนื่องของชีวิต ด้วยเหตุนี้ ความสำคัญอย่างยิ่ง.

การหายใจระดับเซลล์จะมีการใช้ออกซิเจนและคาร์โบไฮเดรตเป็นจุดเริ่มต้นเสมอ เพื่อทำให้เกิดผลลัพธ์ ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และเอทีพี – อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต – เป็นแหล่งพลังงานของเซลล์สำหรับการทำงานอื่นๆ ทั้งหมด เมตาบอลิซึม

หน้าที่ของไมโตคอนเดรีย

ในเซลล์ยูคารีโอต หน้าที่ของการหายใจระดับเซลล์ตกอยู่ที่ออร์แกเนลล์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ไมโทคอนเดรีย และกระบวนการเมแทบอลิซึมที่ใช้ออกซิเจนเพื่อ การผลิตพลังงานในรูปของ ATP เป็นผลมาจากการรวมกันของผลิตภัณฑ์ของวัฏจักรเครบส์ หรือที่เรียกว่ากรดซิตริก และการเกิดฟอสโฟรีเลชั่นตามมา ออกซิเดชัน

จำนวนของไมโตคอนเดรียที่มีอยู่ในเซลล์หนึ่ง ๆ ขึ้นอยู่กับจำนวนของ พลังงานที่อาจต้องใช้และได้รับอิทธิพลจากประเภทของเนื้อเยื่อที่ ประกอบด้วย ตัวอย่างที่ชัดเจนคือการเปรียบเทียบการใช้พลังงานระหว่างกล้ามเนื้อกับไต เซลล์ของอันแรกมักจะมีจำนวนไมโตคอนเดรียมากกว่าเซลล์ที่สองเสมอ

กิจกรรมนี้ของไมโทคอนเดรียไม่ได้มีเพียงออร์แกเนลล์ที่สำคัญเหล่านี้เท่านั้น ภายในไมโตคอนเดรียยังมีการทำงานของวัฏจักรกรดไขมัน การขนส่งอิเล็กตรอน และกระบวนการของ ฟอสโฟรีเลชั่นคู่ซึ่งสองอย่างหลังยังจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานอีกด้วย ในทำนองเดียวกัน พวกมันเป็นหน่วยงานกำกับดูแลแคลเซียมไอออนและการผลิตฮอร์โมนเพศทั้งเพศหญิงและเพศชาย ด้วยภาระทั้งหมดนี้ ความรับผิดชอบ ถูกกำหนดให้กับไมโทคอนเดรีย จึงไม่น่าแปลกใจที่การทำงานผิดปกติของไมโทคอนเดรียจะสร้างจำนวนมากได้ ผลกระทบตั้งแต่การพัฒนาของ metabolic syndromes ไปจนถึงการตายของเซลล์เองหรือแม้แต่ รายบุคคล.

อย่างที่ทราบกันดีว่าเซลล์โปรคาริโอตไม่มีออร์แกเนลล์ของเซลล์ ดังนั้นกลไกของพวกมัน การหายใจเพื่อผลิตพลังงานเกิดขึ้นโดยไม่มีไมโทคอนเดรียในลักษณะที่กระจัดกระจาย พลาสซึม เงื่อนไขเฉพาะนี้ทำให้พวกมันสามารถพัฒนาโหมดการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนในหลายสปีชีส์ผ่านเมแทบอไลเซชันของธาตุอนินทรีย์อื่นๆ เช่น ไนโตรเจนและกำมะถันซึ่งเป็นแหล่งหลักในการรับพลังงาน และบางชนิดอาจไม่เข้ากับออกซิเจนมากจนตายในที่ที่มีอุณหภูมิสูง จำนวนเงิน

จากสิ่งแวดล้อมสู่เซลล์

ออกซิเจนถูกดูดซึมโดยพืชและสัตว์ จากอากาศ น้ำ และแม้แต่ดิน ผ่านกลไกที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

พืชมีโครงสร้างจุลภาคที่เรียกว่าปากใบ (stomata) ซึ่งส่วนใหญ่มีอยู่ในใบ ซึ่งทำให้ดูดซึมออกซิเจนจาก อากาศในช่วงขั้นตอนการหายใจของพืชใช้ในการผลิตกลูโคสเพื่อเป็นแหล่งกักเก็บพลังงานและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ ที่เหลือ ต่อมากับเฟสของ การสังเคราะห์ด้วยแสงพืชเปลี่ยนกลูโคสและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เก็บไว้ซึ่งใช้จากสิ่งแวดล้อมผ่านการแทรกแซงของแสงแดดให้เป็นพลังงานที่พวกเขาต้องการ เพื่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของหน้าที่อื่นๆ เช่น การออกดอกและการออกผล การรวมตัวของออกซิเจนในอากาศในสภาพโมเลกุลที่เคยมี ถ่าย.

ในทางกลับกัน สัตว์ก็มีวิวัฒนาการพัฒนาอวัยวะต่าง ๆ เพื่อใช้ในการรับออกซิเจนขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่ ดังนั้น สัตว์ที่มีชีวิต สัตว์บกสามารถรับออกซิเจนจากอากาศผ่านทางปอดได้ ในขณะที่สิ่งมีชีวิตในน้ำมีเหงือกเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าจะเป็นความจริงที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น วาฬและโลมา รวมถึงปลาบางชนิด - ทั้งหมดอยู่ในอันดับ Dipnoi ซึ่งเป็นลูกหลานของปลาซีลาแคนท์ - ยังมีปอดซึ่งทำหน้าที่ดูดซับออกซิเจนจากร่างกาย อากาศ.

อ้างอิง

ห้องสมุด Salvat (1973). เดอะ วิวัฒนาการ ของสายพันธุ์ บาร์เซโลน่า สเปน. บรรณาธิการ Salvat

ดูพราว, อี. (1971). ชีววิทยา เซลล์และโมเลกุล เขา. บาร์เซโลน่า สเปน. Omega Editions, S.A.

เลห์นิงเกอร์, เอ. (1977). ชีวเคมี. พิมพ์ครั้งที่ 2. เมืองฮาวานา ประเทศคิวบา คนบรรณาธิการและการศึกษา.

แมทธิวส์, ซี. และอื่น ๆ (2005). ชีวเคมี. พิมพ์ครั้งที่ 3 มาดริด สเปน. เพียร์สัน–แอดดิสัน เวสลีย์

วิลล่า ซี (1996). ชีววิทยา. พิมพ์ครั้งที่ 8. เม็กซิโก. แมคกรอว์-ฮิลล์