Læringsmål
I slutningen af dette afsnit vil du begynde at kunne:
- Sammenligne energigenererende processer i forskellige celletyper.
Alle levende organismer har brug for energi for at udføre deres livsprocesser. Energi er, som du lærte tidligere i kapitlet om enzymer, evnen til at udføre arbejde eller til at skabe en eller anden form for forandring. Du er bekendt med eller har lært om mange processer, der kan kræve energi:
- Bevægelse
- Fremstilling
- Holdelse af homøostase under mange forskellige forhold
- At skaffe og fordøje føde
- Produktion af proteiner
Som levende væsener hele tiden må indtage føde for at genopfylde deres energiforsyning, må cellerne hele tiden producere mere energi for at genopfylde den energi, der bruges af de mange energikrævende kemiske reaktioner, der konstant finder sted. Tilsammen betegnes alle de kemiske reaktioner, der finder sted inde i cellerne, herunder dem, der forbruger eller genererer energi, som cellens stofskifte.
En levende celle kan ikke lagre betydelige mængder af gratis energi. Fri energi er energi, der ikke er lagret i molekyler. Overskydende fri energi ville resultere i en stigning i varmen i cellen, hvilket ville denaturere enzymer og andre proteiner og ødelægge cellen. I stedet skal en celle være i stand til at lagre energi sikkert og kun frigive den til brug efter behov. Levende celler gør dette ved hjælp af ATP, som kan bruges til at opfylde alle cellens energibehov. Hvordan? Det fungerer som et genopladeligt batteri.
Når ATP nedbrydes, frigives der energi. Denne energi bruges af cellen til at udføre arbejde. I det mekaniske arbejde ved muskelsammentrækning leverer ATP f.eks. energi til at bevæge de kontraktile muskelproteiner.
ATP er et komplekst udseende molekyle, men til vores formål kan du tænke på det som et genopladeligt batteri. ATP, den fuldt opladede form af vores batteri, består af tre fosfater (TP-delen af ATP betyder “triphosphat”), der er knyttet til et sukker og et adenin (A-delen af ATP) (figur 1). Når det sidste fosfat brydes af ATP, frigives der energi. Resultatet er et enkelt fosfat og et molekyle kaldet ADP (“D” står for “di”, som betyder to).
Der kræves en stor mængde energi for at genoplade et ADP-molekyle til ATP. Denne energi er lagret i bindingen mellem den anden og tredje fosfatgruppe. Når denne binding brydes, frigives energien på en måde, så cellen kan bruge den.