Hubungan antara materi dan energi yang diamati dalam nutrisi sel

Apa itu Nutrisi Sel?

Nutrisi seluler adalah proses di mana sel -sel kecil yang membentuk tubuh kita dan dari semua makhluk hidup, mengambil zat kimia dari lingkungan dan mengubahnya menjadi materi dan energi yang mereka gunakan untuk hidup.

Sel -sel seperti pabrik kecil yang membutuhkan input untuk dapat menghasilkan zat dari mana mereka dibuat. Input ini (yang seringkali merupakan zat kompleks) adalah apa yang kami maksud ketika kita berbicara tentang "materi" atau bagian material dari nutrisi sel.

Di sisi lain, pabrik -pabrik kecil ini memiliki mesin seluler yang kompleks yang bekerja 24 jam sehari, setiap hari dalam setahun dan juga membutuhkan energi. Seperti yang akan kita lihat sebentar lagi, energi ini terkait erat dengan bahan baku yang digunakan sel untuk pertumbuhan dan reproduksi.

Hubungan antara materi dan energi

Apa yang dibutuhkan untuk mobil apa pun untuk bekerja? Selain mesin, transmisi, empat roda dan struktur dan tubuh untuk menjaga semuanya bersama, itu juga membutuhkan bahan bakar.

Hal yang sama berlaku untuk sel. Mereka membutuhkan bahan bakar di mana mereka dapat memperoleh energi yang diperlukan untuk menjaga semua proses kehidupan berjalan.

Dalam kasus mobil bensin, bahan bakar dibentuk oleh kelas bahan kimia yang disebut hidrokarbon, tetapi dalam kasus sel, energi berasal dari karbohidrat dan zat organik lainnya.

Dan bagaimana energi itu dilepaskan? Memecahkan ikatan kimia yang menjaga berbagai atom yang membentuk molekul bersama.

Bagaimana energi yang terkandung dalam nutrisi diukur?

Energi yang terkandung dalam makanan diukur dalam kalori. A kalori Itu adalah jumlah energi dalam bentuk panas yang dibutuhkan untuk memanaskan atau meningkatkan suhu gram air menjadi kental.

Cara itu ditentukan berapa banyak energi yang ada dalam makanan untuk membakarnya dan kemudian mengukur seberapa banyak sampel air dengan panas yang dilepaskan dipanaskan.

Misalnya, jika kita membakar 1 gram tepung gandum, 3 dilepaskan.640 kalori. Panas ini cukup untuk memanaskan 3.640 g air (sedikit lebih dari 3 setengah liter) dari 25 ° C hingga 26 ° C. Kita juga dapat melihatnya sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk memanaskan 60 gram air dari 20 ° C hingga 80 ° C.

CATATAN: Saat kita membaca kalori makanan pada label, perawatan harus diambil, karena ada dua jenis kalori. Kalori kecil (yang direpresentasikan sebagai kapur) adalah kalori normal. Namun, banyak label menunjukkan kalori dengan huruf kapital (kapur) yang sebenarnya sama dengan 1.000 kalori atau 1 kilokaloria.

Bagaimana energi ini menggunakan sel?

Sel tidak menggunakan energi yang dilepaskan dari pemrosesan makanan secara langsung dalam bentuk panas. Sebaliknya, mereka menyimpan semua energi ini dalam bentuk molekul khusus yang disebut adenosining atau ATP.

ATP ini adalah bahan bakar nyata yang digunakan semua sel untuk sebagian besar reaksi kimia yang membuatnya tetap hidup. Seolah -olah karbohidrat yang kita makan adalah minyak mentah yang selisih sel untuk menghasilkan bensin oktan tinggi (ATP) yang kemudian digunakan sel yang sama untuk menyalakan mesin mereka. Ini dilakukan di pabrik -pabrik kecil yang disebut mitokondria.

Dari mana masalahnya berasal?

Karbohidrat hanya mengandung karbon, hidrogen dan oksigen, tetapi sel dibentuk oleh lebih banyak elemen. Sisa bahan konstruksi untuk memproduksi bagian sel yang berbeda berasal dari protein, lipid, asam nukleat dan zat kimia lainnya yang diproses sel kami. Zat -zat ini dapat berasal dari salah satu dari dua sumber:

• Mereka berasal dari lingkungan (misalnya, kita memakannya dalam diet kita) dan kemudian menyerap sel.
• Mereka terdiri dari organel dan bagian lain dari sel yang sama yang didaur ulang untuk menghemat upaya dan energi.

Nutrisi dan nutrisi autotrofik heterotrofik

Bergantung pada jenis zat yang dapat digunakan selnya sebagai sumber materi dan energi, kita dapat membedakan dua jenis makhluk hidup yang berbeda: autotrof dan heterotrof.

Autotrof adalah makhluk hidup yang dapat menyerap zat anorganik lingkungan dan mengubahnya menjadi makanan organik untuk sel. Tumbuhan adalah contoh khas autotrof.

Kami, di sisi lain, adalah heterotrof, yaitu makhluk hidup yang tidak dapat kami sintesis makanan kami sendiri. Untuk alasan ini kita harus mengonsumsi makhluk hidup lain untuk dapat menggunakan zat gizi dari mana mereka dibuat.

Namun, terlepas dari apakah nutrisi autotrofik atau heterotrof, kedua proses nutrisi seluler memiliki beberapa tahapan yang sama.

Proses nutrisi sel

Makan makanan

Nutrisi sel dimulai dengan asupan makanan. Bagi kami, ini berarti makan. Makanan kami mengandung semua jenis senyawa kompleks yang dibentuk oleh molekul yang sangat besar yang tidak sesuai dengan sel, sehingga pencernaan kami bertanggung jawab untuk memecahkannya dan memotongnya dalam potongan -potongan kecil sehingga sel dapat menyerapnya.

Dalam kasus tanaman, mereka secara langsung menyerap nutrisi anorganik melalui akar dan daunnya.

Penggabungan zat ke sel

Setelah pencernaan, potongan yang lebih kecil diserap dan didistribusikan oleh darah ke seluruh tubuh di mana sel menyerapnya dengan mekanisme yang berbeda.

Pencernaan zat seluler

Begitu berada di dalam sel, zat -zat ini diserang dengan satu set enzim yang pada dasarnya melucuti protein, karbohidrat, DNA, RNA, dan trigliserida untuk meninggalkan semua blok konstruksi kecil siap untuk langkah berikutnya.

Metabolisme

Setelah makanan "tidak bersenjata", ini dapat diproses dengan dua cara:

Katabolisme

Katabolisme, juga disebut metabolisme destruktif, terus memecahkan molekul terbesar pada yang lebih kecil, sehingga melepaskan energi yang terkandung dalam hubungannya. Dalam kasus manusia, proses ini mengoksidasi glukosa dan karbohidrat lainnya dengan bantuan oksigen udara untuk menghasilkan karbon dioksida, air dan ATP.

Anabolisme

.

Buang ekskresi

Proses nutrisi juga mencakup ekskresi semua limbah beracun dari dalam sel dan kemudian di dalam tubuh. Proses terakhir ini menutup siklus nutrisi sel dan di antara semua menjaga sistem lengkap dalam fungsi konstan.