Eines der anspruchsvollsten und gleichzeitig einfachsten Konzepte in der Wissenschaft ist die Idee der Energie. Was ist Energie? Nun, da ich es vielleicht nicht als Physiker definiere, aber wie ich es definiere, ist Energie die Fähigkeit, Arbeit zu leisten oder eine Veränderung herbeizuführen, und sobald Sie verstanden haben, was Energie ist, werden Sie sehen, warum diese Art von komplexer Definition nicht wirklich notwendig ist. Was ist Energie? Nun, ihr wisst, dass ihr wahrscheinlich schon von potentieller Energie gehört habt, und ihr wisst, dass es einen Unterschied gibt, wenn ich eine Kiste auf einem Tisch wie diesem gegenüber hier oben habe. Jetzt ist es dieselbe Schachtel, aber indem ich sie anhebt, benutze ich meine Muskeln, ich benutze meine eigene innere Energie, ich zerlege mein Essen und ich gebe der Schachtel Energie. Wo ist nun die Energie?
Es ist in der Box, wie kann ich die Energie raus, kann ich einfach gießen Sie es nicht. Aber ich kann diese Energie freisetzen, indem ich die Schachtel fallen lasse und es schafft eine Veränderung, es funktioniert, es bewegt sich, es trifft den Tisch und es macht Geräusche. Dies sind alles Formen von Energie, eure Zellen, um die Arbeit zu tun, die sie tun müssen, um jede Sekunde ihrer Existenz am Leben zu bleiben; Sie müssen Energie ausgeben. Jetzt müssen sie es von einem Ort bekommen und an andere Orte übertragen. Eines der wichtigsten Moleküle für Energie ist also das Molekül ATP, das für Adenosintriphosphat steht. Schauen wir uns dieses Bild hier an und sehen, was das eigentlich bedeutet. ATP ist also das Adenosintriphosphat und was es ist, ist ein reguläres RNA-Nukleotid und hier sehen wir Stickstoffbasenadenin Hier sehen wir unseren 5-Kohlenstoffzucker, aber anstelle des normalen Phosphats, das Sie in DNA oder RNA sehen Nukleotid Hier haben wir 1, 2, 3 Phosphate. Daher ATP, jetzt jeder dieser Phosphate, wie Sie sehen können, hat eine negative Ladung, wenn Sie etwas über Chemie wissen, wissen Sie, dass wie Ladungen 2 Negative sich gegenseitig abstoßen. Damit dieser Sauerstoff und dieser Sauerstoff nahe beieinander liegen, muss die Bindung zwischen diesen 2 Phosphaten ziemlich stark sein. Und dieses dritte Mal geht es in diese Region der großen Negativität, also gibt es eine Menge Belastung für diese Bindung und so sehr leicht dink, Sie können es abbrechen und es fliegt weg wie eine dieser alten Sauger-Dart-Pistolen, wo Sie es zurückschieben Laden Sie eine Feder hoch und ziehen Sie dann den Abzug und doink, raus würde die Energie gehen. Wenn Sie dieses dritte Phosphat abbauen, wird Ihr Adenosintriphosphat zu Adenosindiphosphat, und Sie können es leicht wieder anziehen und wieder abnehmen. Put it back on take it back off, das bedeutet, ATP ist ein sehr gutes Molekül für eine sehr schnelle Übertragung von Energie von einem Molekül zum nächsten. Es wird manchmal die Energiewährung der Zelle genannt, weil es so ist, wie man bei MacDonald’s arbeitet und man baut einen Haufen Big Macs und verkauft sie und man bekommt Geld kleine Zettel. Sie können dann zu Macy’s gehen und den Leuten bei Macy’s diese kleinen Zettel, dieses Geld, diese Währung geben, damit Sie sich eine Jacke besorgen können. Sonst müsstest du zu Macy’s gehen und sagen, ich hätte gerne diese Jacke kann ich machen, dass du 14 Hamburger für dich sagen kannst? Es ist viel schwieriger, ATP zu verwenden, als würde man Geld verwenden. Es ermöglicht Ihnen, Energie in eine einfache Form umzuwandeln, die Sie an vielen anderen Stellen der Zelle verwenden können. Wenn wir hier einen Blick zurück werfen, können Sie die beiden grundlegenden Prozesse sehen, die Energie in der Zelle beinhalten, sind Photosynthese und so kommt neue Energie in das Ökosystem und aerobe Atmung.
Das ist, wie die Energie, die während des Prozesses der Photosynthese gespeichert wurde, das ist, wie diese Energie freigesetzt wird. Und wenn Sie sich diese Gleichungen ansehen, werden Sie einige Dinge bemerken. Die Grundgleichung für die Photosynthese, sobald wir einige der Moleküle, die an beiden Seiten beteiligt sind, vereinfacht und aufgehoben haben, lautet: Sie haben 6 Kohlendioxidmoleküle plus 6 Wassermoleküle plus Energie in Form von Licht. Sie werden kombiniert und verwandeln sich in Glukose C6H12O6 + 6 Sauerstoffmoleküle O2 Gas. Aerobe Atmung hat C6H12O6, die gleiche Glukose plus 6O2 Moleküle bricht zu bilden 6 kohlendioxid, 6 Wasser und wieder Energie nur dieses Mal in Form von ATP. Wenn Sie einen Blick darauf werfen, was hier drüben ist, wie die Reaktionen hier drüben auf dieser Seite als die Produkte sind. Die Produkte der Photosynthese sind die Reaktanten der aeroben Atmung.
Diese 2 Prozesse sind im Wesentlichen in der Nähe von Bildern voneinander. Auf diese Weise schnappt sich eine Pflanze oder eine Alge die Energie der Sonne und speichert sie vorübergehend in den chemischen Bindungen der Glukose. Freisetzung von Sauerstoffgas als eine Art giftiges Abfallprodukt. Aber dann können Sie während der aeroben Atmung diese Glukose nehmen und mit Sauerstoffgas aus der Luft die Glukose zerreißen, indem Sie die gesamte gespeicherte Energie freisetzen und das Kohlendioxid und Wasser abgeben, die verwendet wurden, um die Glukose ursprünglich herzustellen.
Werfen wir einen Blick ein wenig näher hier und dies zeigt hier, wie Lichtenergie kommt und mit dem Chloroplasten die Organellen, Photosynthese, die Lichtenergie in Zucker wie Glukose und Sauerstoffgas übertragen wird. Im Rest der Zelle, ob es sich um eine Pflanzenzelle oder eine tierische Zelle handelt, finden Sie die Mitochondrien. Die Mitochondrien und das Zytoplasma arbeiten zusammen, um diese Zucker mit dem Sauerstoff zu zerreißen, der eine Menge ATP freisetzt und Kohlendioxid und Wasser abgibt. Dieses ATP ist dann das, was die meisten zellulären Arbeiten antreibt, sei es die Proteinsynthese, der Transport von Materialien in oder aus der Zelle oder sogar die Mitose. Und so produzieren und nutzen Zellen Energie.