8.1 Energy and WorkEnergy may be mo

8.1 Energy and Work
Energy may be most simply defined as the capacity to do work or to cause particular changes. Thus all physical and chemical processes are the result of the application or movement of en-
154 Chapter 8 Metabolism:Energy, Enzymes, and Regulation
ergy. Living cells carry out three major types of work, and all are essential to life processes. Chemical workinvolves the syn- thesis of complex biological molecules required by cells from much simpler precursors; energy is needed to increase the mo- lecular complexity of a cell. Molecules and ions often must be transported across cell membranes against an electro-chemical gradient. For example, a molecule sometimes moves into a cell even though its concentration is higher internally. Similarly a solute may be expelled from the cell against a concentration gradient. This process is transport work and requires energy input in order to take up nutrients, eliminate wastes, and main- tain ion balances. The third type of work is mechanical work, perhaps the most familiar of the three. Energy is required to change the physical location of organisms, cells, and structures within cells. The ultimate source of most biological energy is the visible sunlight impinging on the earth’s surface. Light energy is trapped by phototrophs during photosynthesis,in which it is ab- sorbed by chlorophyll and other pigments and converted to chemical energy. As noted in chapter 5, chemolithoautotrophs derive energy by oxidizing inorganic compounds rather than ob- taining it from light absorption. Chemical energy from photo- synthesis and chemolithotrophy can then be used by pho- tolithoautotrophs and chemolithoautotrophs to transform CO2 into biological molecules such as glucose (figure 8.1). Nutri- tional types (pp. 97–98) The complex molecules manufactured by autotrophic organ- isms (both plant and microbial producers) serve as a carbon source for chemoheterotrophs and other consumers that use com- plex organic molecules as a source of material and energy for building their own cellular structures (it should be remembered that autotrophs also use complex organic molecules). Chemo- heterotrophs often employ O2 as an electron acceptor when oxi- dizing glucose and other organic molecules to CO2. This process, in which O2 acts as the final electron acceptor and is reduced to water, is called aerobic respiration. Much energy is released

Kết quả (Việt) 1:

8.1 năng lượng và công việcNăng lượng có thể được định nghĩa đơn giản nhất là khả năng để làm việc hoặc gây ra những thay đổi cụ thể. Do đó tất cả các quá trình vật lý và hóa học là kết quả của các ứng dụng hoặc chuyển động của en-154 chương 8 sự trao đổi chất: năng lượng, enzyme và quy địnhta. Tế bào sống thực hiện ba loại chính của công việc, và tất cả đều rất cần thiết cho quá trình cuộc sống. Hóa chất workinvolves syn-luận văn tốt nghiệp của các phân tử sinh học phức tạp theo yêu cầu của các tế bào từ tiền chất đơn giản hơn nhiều; năng lượng là cần thiết để tăng sự phức tạp mo-lecular của một tế bào. Phân tử và ion thường phải được vận chuyển qua màng tế bào chống lại một gradient điện hóa học. Ví dụ, một phân tử đôi khi di chuyển vào một tế bào mặc dù nồng độ của nó cao hơn trong nội bộ. Tương tự như một chất tan có thể bị trục xuất từ các tế bào chống lại một gradient nồng độ. Quá trình này làm việc vận chuyển và đòi hỏi năng lượng đầu vào để mất chất dinh dưỡng, loại bỏ các chất thải, và số dư chính-tain ion. Loại thứ ba của công việc là cơ khí làm việc, có lẽ quen thuộc nhất của ba. Năng lượng là cần thiết để thay đổi vị trí vật lý của sinh vật, tế bào và các cấu trúc bên trong tế bào. Nguồn năng lượng sinh học hầu hết, cuối cùng là ánh sáng mặt trời có thể nhìn thấy impinging trên bề mặt trái đất. Năng lượng ánh sáng là bị mắc kẹt bởi phototrophs quá trình quang hợp, mà nó là ab-sorbed bởi chất diệp lục và sắc tố khác và chuyển hóa năng lượng. Như đã nêu ở chương 5, chemolithoautotrophs lấy được năng lượng bằng cách ôxi hóa vô cơ hợp chất hơn là ob taining nó từ hấp thụ ánh sáng. Các năng lượng hóa chất tổng hợp ảnh và chemolithotrophy sau đó có thể được sử dụng bởi pho-tolithoautotrophs và chemolithoautotrophs để biến CO2 thành các phân tử sinh học như glucose (hình 8.1). Nutri-tế loại (tr. 97-98) các phân tử phức tạp được sản xuất bởi dưỡng organ-isms (thực vật và vi sinh vật sản xuất) phục vụ như là nguồn cacbon cho chemoheterotrophs và người tiêu dùng khác sử dụng com-plex phân tử hữu cơ như là một nguồn vật liệu và năng lượng để xây dựng riêng của cấu trúc tế bào (nên nhớ rằng autotrophs cũng sử dụng các phân tử hữu cơ phức tạp). Chemo-nấm thường sử dụng O2 là một tìm điện tử khi oxi-dizing glucose và các phân tử hữu cơ khác để CO2. Quá trình này, trong đó O2 đóng vai trò như tìm điện tử cuối cùng và giảm xuống nước, còn được gọi là hô hấp hiếu khí. Nhiều năng lượng được giải phóng