Σχόλια

Μεταβολισμός ενέργειας


Ενέργεια για ζωή

Ένας από τους κύριους περιοριστικούς παράγοντες στη ζωή των ζωντανών όντων είναι η απόκτηση ενέργειας για τις δραστηριότητές τους. Σύμφωνα με το ετεροτροφική θεωρία, τα πρώτα ζωντανά όντα θα ήταν ετεροτρόφους προκαρυώτες που ζουν σε ένα υδάτινο περιβάλλον από το οποίο θα αντλούν θρεπτικά συστατικά, σχηματιζόμενα στην ατμόσφαιρα και συσσωρευμένα σε λίμνες και πρώιμους ωκεανούς.
Λόγω της μεγάλης απλότητας τους, αυτά τα όντα θα χρησιμοποιούν εξίσου στοιχειώδεις διαδικασίες για να αντλούν ενέργεια από αυτά τα μόρια που τρέφονται. Ο μηχανισμός αυτός θα είναι παρόμοιος με τη ζύμωση που εξακολουθεί να εκτελείται από πολλούς οργανισμούς σήμερα.

Πάνω από 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, εμφανίστηκαν οι πρώτοι αυτοτροφικοί οργανισμοί, προκαρυωτικά ικανά να παράγουν τα δικά τους τρόφιμα μέσω φωτοσύνθεση. Αυτή η επαναστατική διαδικασία, επιπρόσθετα που επέτρεψε την επιβίωση της αυτότροπης, εξυπηρετούσε και την ετεροτροφική, που άρχισε να τις τροφοδοτεί.

Η φωτοσύνθεση έχει οδηγήσει στη συσσώρευση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της γης, επιτρέποντας σε ορισμένα προκαρυωτικά στελέχη να επωφεληθούν από την οξειδωτική ισχύ αυτού του μορίου για να αντλήσουν πολύ περισσότερη ενέργεια από τα θρεπτικά συστατικά μέσω της αναπνοής.

Οι οργανισμοί αντλούν ενέργεια από τα πιο διαφορετικά οργανικά μόρια (σάκχαρα, αμινοξέα, λιπαρά οξέα κ.λπ.)αλλά το γλυκόζη Είναι το πιο κοινό τόσο στη ζύμωση όσο και στην αναπνοή. Για τη ζύμωση ή την αναπνοή, ετεροτροφικοί οργανισμοί λαμβάνουν γλυκόζη εάν τροφοδοτηθούν στους μόνο φωτοσυνθετικούς αυτοτροφικούς οργανισμούς που παράγουν γλυκόζη.

Επί του παρόντος, μόνο λίγα βακτήρια και μύκητες χρησιμοποιούν τη διαδικασία ζύμωσης για ενέργεια. Όλοι οι άλλοι οργανισμοί, είτε αυτοτροφοφόροι (φύκη και φυτά) είτε ετερότροφα (μερικά βακτήρια, μύκητες και πρωτόζωα και ζώα), χρησιμοποιούν το αερόβια αναπνοή, μια διαδικασία απόδοσης ενέργειας πολύ πιο αποτελεσματική από τη ζύμωση.