我们如何将食物转化为能量?
我们总是听到这个词,阅读关于如何提高我们的饮食的书籍,并哀叹随着年龄的增长,它越来越慢。但新陈代谢到底是什么?
细胞
新陈代谢是发生在有机体细胞内的一系列反应的集合。这些积累和分解物质的反应在你身体的每个细胞中不断进行。
代谢的合成代谢反应(合成代谢)构建复杂分子由简单物质形成,通常需要输入能量才能发生。分解代谢反应或分解代谢,分解复杂分子转化为简单分子常常导致能量的释放。
在代谢过程中,食物分子(最常见的是葡萄糖)在我们的细胞中被分解,释放的能量转化为ATP,即细胞能量的货币。
ATP是什么?
三磷酸腺苷(ATP)是一种有机核苷酸,是所有活细胞使用的普遍能量单位。这种分子在所有生命系统的代谢反应中产生和分解。三磷酸腺苷储存和运输我们做任何事情所需要的能量。
腺苷磷酸
核苷酸可以有不同数量的磷酸基附着,核苷酸的具体名称反映了它的磷酸基数量:
- 单磷酸腺苷(AMP)有一个磷酸基。
- 二磷酸腺苷(ADP)有两个磷酸基。
- 三磷酸腺苷(ATP)有三个磷酸基。
为什么磷酸基很重要?
这些分子可以传输能量,因为磷酸键含有大量的势能,即键断裂时释放的能量。
ATP是如何形成的?
ATP是在光合作用的合成代谢反应和细胞呼吸的分解代谢反应中产生的。
光合作用是利用阳光能量、二氧化碳和水制造食物的过程。能够做到这一点的自给自足的生物被称为自养生物其中包括植物、一些细菌和一些被称为原生生物的微小单细胞类动物生物。
异养生物和我们一样,它们是不能从无机资源中制造有机化合物的生物。我们必须通过食用其他生物来获取食物。异养生物包括动物、真菌以及一些原生生物和细菌。
除了由自养生物在光合作用过程中产生外,ATP还由自养生物和异养生物在称为细胞呼吸的分解代谢过程中产生。
细胞呼吸
细胞呼吸是通过将葡萄糖完全分解成二氧化碳和水的无机分子来制造ATP的一系列反应。这些反应分为几个阶段,包括:
- 糖酵解
- 乙酰辅酶a的合成
- 克雷布斯循环
- 电子传递链
额外的细胞生物学资源
有关细胞生物学和代谢的更多信息,请参见科学教授在线还有这本书Ultrametabolism马克·海曼博士对饮食如何影响新陈代谢有了引人入胜的见解。
来源
- 鲍曼,R.(2005)微生物学。
- Park Talaro, K.(2008)微生物学基础。