Cíle učení
Na konci této části budete schopni:
- Porovnat procesy tvorby energie v různých typech buněk.
Všechny živé organismy potřebují ke svým životním procesům energii. Energie, jak jste se dozvěděli dříve v kapitole o enzymech, je schopnost vykonávat práci nebo vytvářet nějaký druh změny. Znáte nebo jste se učili o mnoha procesech, které mohou vyžadovat energii:
- Pohyb
- Reprodukce
- Udržování homeostázy mnoha různých podmínek
- Získávání a trávení potravy
- Tvorba bílkovin
Stejně jako živé organismy musí neustále spotřebovávat potravu, aby doplnily své zásoby energie, musí buňky neustále vyrábět další energii, aby doplnily tu, která se spotřebovává při mnoha chemických reakcích vyžadujících energii, které neustále probíhají. Všechny chemické reakce, které probíhají uvnitř buněk, včetně těch, které spotřebovávají nebo vytvářejí energii, se dohromady označují jako metabolismus buňky.
Živá buňka nemůže uchovávat značné množství volné energie. Volná energie je energie, která není uložena v molekulách. Přebytek volné energie by vedl ke zvýšení tepla v buňce, což by vedlo k denaturaci enzymů a dalších bílkovin a ke zničení buňky. Místo toho musí být buňka schopna bezpečně uchovávat energii a uvolňovat ji k použití pouze v případě potřeby. Živé buňky toho dosahují pomocí ATP, který lze použít k naplnění jakékoli energetické potřeby buňky. Jak? Funguje jako dobíjecí baterie.
Při rozkladu ATP se uvolňuje energie. Tuto energii buňka využívá k práci. Například při mechanické práci svalové kontrakce dodává ATP energii pro pohyb kontraktilních svalových bílkovin.
ATP je složitě vypadající molekula, ale pro naše účely si ji můžete představit jako dobíjecí baterii. ATP, plně nabitá forma naší baterie, se skládá ze tří fosfátů (část „TP“ ATP znamená „trifosfát“) připojených k cukru a adeninu (část „A“ ATP) (obrázek 1). Když se z ATP odlomí poslední fosfát, uvolní se energie. Výsledkem je jediný fosfát a molekula zvaná ADP („D“ znamená „di“, což znamená dva).
K dobití molekuly ADP na ATP je zapotřebí velké množství energie. Tato energie je uložena ve vazbě mezi druhým a třetím fosfátem. Když se tato vazba přeruší, energie se uvolní tak, aby ji buňka mohla využít.
.