Khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng (Phần 1)

Năng lượng trong tế bào tồn tại ở hai dạng: động năng và thế năng

Trong hô hấp tế bào, năng lượng được chuyển hóa từ hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng

Khi linh dương chạy, năng lượng được biến đổi: hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng.

Trong quá trình quang hợp, năng lượng được chuyển hóa: quang năng chuyển hóa thành hóa năng

Sự chuyển hóa năng lượng có ý nghĩa to lớn với tế bào: tế bào sử dụng năng lượng thực hiện các hoạt động sống đảm bảo sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và sinh sản.

Hóa năng chủ yếu được sử dụng cho các hoạt động sống của tế bào

Điện năng được tạo ra khi có sự chênh lệch nồng độ các ion trái dấu ở hai phía của màng tế bào

Hóa năng được dự trữ trong các liên kết hóa học

Nhiệt năng được sinh ra trong quá trình chuyển hóa chất

Cơ năng được sinh ra trong quá trình co cơ, vận động của các cơ quan hay sự di chuyển của các chất.

Năng lượng tiềm ẩn do vị trí hoặc trạng thái của vật chất tạo ra là thế năng.

Các dạng năng lượng trong tế bào tồn tại dưới các dạng như hóa năng, nhiệt năng, điện năng và cơ năng.

Các dạng năng lượng liên quan đến sự chuyển động của các phần tử vật chất là năng lượng cơ học, năng lượng điện và năng lượng nhiệt.

Trong tế bào, sự chuyển hóa vật chất luôn đi kèm với sự chuyển hóa năng lượng

Năng lượng được sinh vật lấy vào qua thức ăn có bị thất thoát qua mồ hôi, chất thải.....

Chuyển hóa vật chất trong tế bào là tập hợp tất cả các phản ứng hóa học xảy ra bên trong tế bào làm chuyển đổi chất này sang chất khác.

Chuyển hóa năng lượng trong tế bào là sự chuyển đổi của năng lượng từ dạng này sang dạng khác và luôn tuân theo các quy luật vật lý cơ bản về nhiệt động học.

Đồng hóa là quá trình tổng hợp chất hữu cơ từ các chất đơn giản đồng thời tích lũy năng lượng. Khi đó năng lượng được chuyển hoá từ động năng sang thế năng chứa trong các liên kết hoá học.

Dị hóa là quá trình phân giải những chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản. Trong quá trình này, các liên kết hoá học bị bẻ gãy đồng thời giải phóng năng lượng.Như vậy, năng lượng đã chuyển từ thế năng sang động năng  để thực hiện các hoạt động sống của tế bào.

=> Chuyển hóa vật chất luôn đi kèm với chuyển hóa năng lượng

Liên kết giữa các nhóm phosphate được gọi là liên kết cao năng vì khi bẻ gãy hai liên kết của nhóm phosphate sẽ giải phóng một lượng lớn năng lượng.

Khi tế bào sử dụng ATP để cung cấp năng lượng, ATP sẽ bị phân giải tạo thành ADP và giải phóng một nhóm phosphate.

Sau khi hoạt động chức năng, nhóm phosphate liên kết trở lại với ADP để hình thành ATP

=> Quá trình (1) là sự tích lũy năng lượng và Quá trình (2) là sự giải phóng năng lượng