|
* המולקולות שנצרכות במזון אינן בהכרח זהות למולקולות הנדרשות לבניין הגוף. לדוגמה, רוב הסוכר שאנו צורכים במזון מגיע בצורת [[סוכרוז]], (סוכר לבן). לגופנו אין שימוש ממשי לסוכרוז, ולכן הוא מפרק אותו לאבני הבניין שלו - [[גלוקוז]] ו[[פרוקטוז]] - ולאחר מכן מאחד אותם לבניית סוכרים אחרים ([[גליקוגן]], למשל), החיוניים לבניין הגוף.
* פירוק תרכובות אורגניות רבות מביא לשחרור אנרגיה. האנרגיה אצורה ב[[קשר כימי|קשרים הכימיים]] שבין [[אטום|אטומי]] המולקולות, וניתוק קשרים אלו מביא להפקת האנרגיה הדרושה לגוף על-מנת לקיים את כל תהליכי החיים.
== עקרון הפעולה ==
את עקרון הפקת האנרגיה ביצורים החיים ניתן להשוות לעיקרון שלפיו פועל [[תא אלקטרוכימי]]. בתא אלקטרוכימי נוצר [[זרם חשמלי]] (צורה של אנרגיה) באמצעות הבדלים ב[[אלקטרושליליות]] - נטיית חומרים שונים למסור ולקבל [[אלקטרון|אלקטרונים]]. בקוטב השלילי של התא (ה[[אנודה]]) נמצא חומר הנוטה למסור אלקטרונים; בקוטב החיובי (ה[[קתודה]]) - חומר הנוטה לקבל אלקטרונים. כשמחברים בין שני הקטבים חוט [[מתכת]], מתאפשרת זרימת אלקטרונים מהאנודה לקתודה. ניתן לומר שהזרם החשמלי שנוצר נושא אנרגיה שאותה ניתן לנצל - לשם הדלקת [[נורה חשמלית]], למשל.
ביצורים חיים לא נוצר זרם חשמלי, אך קיים מעבר של אלקטרונים בין תרכובות שונות, ומעבר זה גורם להפקת אנרגיה. כל יצור חי זקוק, אם כך, לתרכובות התורמות (מוסרות) אלקטרונים (בדומה לאנודה בתא האלקטרוכימי) ולתרכובות המקבלות אלקטרונים (בדומה לקתודה). קיים מגוון רב של תרכובות המשמשות את היצורים השונים. ב[[אדם]] וב[[בעלי חיים|בעלי החיים]], למשל, ה'''[[מזון]]''' מספק את התרכובות מוסרות האלקטרונים (ובראשן - [[גלוקוז]]), ואילו ה'''[[חמצן]]''' אותו אנו [[נשימה|נושמים]] הוא התרכובת שקולטת את האלקטרונים.
הסוללה מפיקה אנרגיה בצורת [[חשמל]]. צורה אחרת של הפקת אנרגיה - [[בעירה]] - מפיקה אנרגיה בצורת [[חום (פיזיקה)|חום]] ו[[אור]]. צורת האנרגיה המופקת ביצורים חיים, לעומת זאת, היא '''אנרגיה כימית'''. זרימת האלקטרונים ביצור החי מביאה להיווצרות של תרכובת הנקראת [[ATP]]. תרכובת זו, בה משתמשים כל היצורים החיים, ללא יוצא מן הכלל, מכילה [[קשר כימי|קשרים]] עתירי אנרגיה. היצור שומר את ה-ATP למשך זמן מה; לאחר מכן, כשהוא נזקק לאנרגיה לשם ביצוע תהליכים שונים, מתפרק ה-ATP. שבירת הקשרים הכימיים שלו מביא לשחרור אנרגיה, שאותה מסוגל התא לנצל.
הצורך במולקולה עתירת אנרגיה חיוני בביולוגיה. צורות האנרגיה שהוזכרו לעיל - חשמל, אור וחום - הן צורות של אנרגיה מיידית, המופקת ומנוצלת כמעט באותו הרגע. התא החי אינו מסוגל לאגור חשמל או חום ולהשתמש בהם מאוחר יותר; לפיכך נוצרה במרוצת הדורות [[מולקולה|מולקולת]] ה-ATP, אשר מכונה "מטבע האנרגיה של התא".
ביצורים [[הטרוטרוף|הטרוטרופים]] (ראו להלן) ניתן לומר שמתבצעת "בעירה איטית" (או "שריפה איטית"). בעירה מוגדרת כתהליך כימי שבו תרכובת מגיבה עם חומר [[חמצון חיזור|מחמצן]], ובמהלכו משתחררת אנרגיה. בתאיהם של בעלי החיים, למשל, מגיבות אבני הבניין של המזון עם חמצן, והאנרגיה המשתחררת נאגרת ב-ATP (ואינה משתחררת בצורת [[אש]]; לכן הבעירה היא "איטית"). זהו המקור לביטויים כדוגמת "שריפת שומנים" ו"שריפת [[קלוריה|קלוריות]]".
== מגוון מטבולי ==
|
