化学能的载体

在任何给定的时间，一个中立分子的水解离成氢离子(H⁺)和a氢氧化离子(哦⁻)，以及离子不断地重新形成中性分子。在正常条件下(中性)，氢离子(酸性离子)的浓度等于氢氧根离子(碱性离子)的浓度;每个浓度都是10⁻⁷摩尔每升，也就是apH值的7。

所有的细胞要么被膜包围，要么含有细胞器它们有细胞膜。这些膜不允许水或来自水的离子进入或离开细胞或细胞器。在绿色植物中，阳光被吸收叶绿素和其他色素叶绿体被称为光系统II。如前所述，当一个水分子被光能分裂时，一半的an氧气分子和两个氢原子(解离成两个电子和两个氢离子，H⁺)形成。当被阳光激发时，叶绿素会失去一个电子给电子载体分子，但很快就会从分裂的水分子的氢原子那里恢复电子⁺成解决方案在这个过程中。两个氧原子聚在一起形成一个氧分子₂)．自由电子被传递到光系统I，但是，在这个过程中，过量的正电荷氢离子(H⁺)出现在膜在叶绿体，而过量的负电荷氢氧根离子(OH⁻)堆积在另一边。释放的自由能H⁺离子通过膜上的一个特定的“孔”来平衡离子的浓度足够的使某些生物过程起作用，如通过细菌以及使这种细菌能够移动的鞭状蛋白质螺旋桨的旋转。然而，同样重要的是，这种跨越膜的梯度推动了三磷酸腺苷(ATP)来自无机磷酸(HPO₄²⁻,缩写P_我),二磷酸腺苷(ADP)。三磷酸腺苷是所有生物物质中生物可利用能量的主要载体。产生能量和需要能量的代谢反应之间的相互关系在很大程度上可以被认为是将ATP的形成与其分解耦合起来的过程。

合成绿色植物对三磷酸腺苷的合成过程与植物体内三磷酸腺苷的合成过程相似线粒体的动物,植物和真菌细胞，以及在细菌的质膜中使用氧气(或其他无机电子受体，如硝酸)以接受从食物分子中去除氢原子所产生的电子(见下文生物能量转导)．通过这些过程，储存在食物材料中的大部分能量被释放并转化为为生命过程提供燃料的分子。然而，还必须记住，许多生物(通常是细菌和细菌)原生动物)不能耐受氧气;它们在底物水平上由无机磷酸盐和ADP形成ATP磷酸化(磷酸基的添加)，不涉及的建立和崩溃质子梯度跨膜。(这些过程将在下文中详细讨论葡萄糖的分解代谢)。还必须记住，生命的燃料和“燃烧”它们的细胞“炉”是由同一类型的材料制成的:如果火燃烧得太旺，不仅燃料会被消耗，而且炉也会被消耗。因此，必须以小的、离散的、易于利用的间隔释放能量。分解代谢途径(食物物质被分解)和合成代谢途径(食物物质被分解)的相对复杂性细胞组分合成)反映了这种需求，并提供了简单的反馈系统来控制物质沿着这些酶反应序列传播的速度的可能性。

分解代谢

的发布化学能从食物材料基本上分为三个阶段。在第一阶段(第一阶段)，构成大部分食物材料的大分子被分解成小分子组成单位:蛋白质被转化为组成蛋白质的20种左右不同的氨基酸;碳水化合物(多糖等)淀粉在植物和糖原在动物中)被降解为糖，如葡萄糖；脂肪(脂质)可分为脂肪酸而且甘油．第一阶段释放的能量相对较少:在这一阶段释放的能量只占蛋白质和碳水化合物的自由能量(或有用能量)的0.6%，以及脂肪的0.1%。因为这些能量大部分是以热的形式释放出来的，所以不能被细胞利用。第一阶段反应的目的，可以归为一组消化在动物中，主要发生在肠道和组织中储备物质准备或动员，用于能量生产，是为能量释放过程准备食物。