大家好！ 我想将这篇文章专门讨论细胞核和DNA。 但是在此之前，您需要介绍电池如何存储和使用能量（感谢
spidgorny ）。 我们几乎在所有地方都会谈到与能源有关的问题。 让我们提前弄清楚它们。
你能从中得到什么能量？ 是的！ 植物利用光能。 也有一些细菌。 也就是说，由于光能，有机物质是由无机物合成的。 +有营养型。 由于氨，硫化氢和其他物质的氧化能，它们从无机物合成有机物。 我们到了。 我们是异养生物。 他们是谁 这些是不知道如何从无机物合成有机物的人。 也就是说，化学合成和光合作用不适合我们。 我们采用现成的有机食品（食用）。 我们将其分解成碎片，或者将其用作建筑材料，或者将其销毁以获取能源。
我们究竟能分解出什么能量？ 蛋白质（首先将它们分解为氨基酸），脂肪，碳水化合物和乙醇（但这是可选的）。 即，所有这些物质都可以用作能源。 但是为了储存它，我们使用
脂肪和碳水化合物 。 我爱碳水化合物！ 在我们体内，糖原是主要的储存碳水化合物。
它由葡萄糖残基组成。 即，它是由相同单元（葡萄糖）组成的长支链。 必要时，在能量上，我们从链的末端分离出一部分，然后将其氧化，从而获得能量。 这种产生能量的方法是所有人体细胞的特征，但尤其是肝脏和肌肉组织细胞中的许多糖原。
现在让我们谈谈脂肪。 它存储在特殊的结缔组织细胞中。 他们的名字叫脂肪细胞。 实际上，这些细胞内部存在大量脂肪。
必要时，人体从这些细胞中去除脂肪，部分分解并运输。 在交付地点，最终的分裂发生于能量的释放和转化。
一个相当普遍的问题：“为什么不能以脂肪或糖原的形式存储所有能量？”
这些能源有不同的用途。 通过糖原，可以很快获得能量。 它的裂解几乎是在肌肉工作开始后立即开始的，在1-2分钟内达到峰值。 脂肪分解的速度要慢几个数量级。 也就是说，如果您睡觉或慢慢去某个地方-您的能量消耗是恒定的，可以通过分解脂肪来实现。 但是，一旦您决定加快速度（服务器摔倒了，跑起来了），这将
消耗大量能量 ，并且您无法通过分解脂肪来快速获得
能量 。 在这里，我们需要糖原。
还有另一个重要的区别。 糖原结合了大量的水。 每1克糖原约3克水。 也就是说，对于1千克糖原，这就是3千克水。 不是最理想的。脂肪更容易。 与水和糖原分子不同，存储能量的脂质分子（脂肪=脂质）不带电荷。 这样的分子称为疏水性的（字面上是怕水的）。 水分子被极化。 看起来像这样。
实际上，带正电的氢原子与带负电的氧原子相互作用。 事实证明，它是一个稳定而充满活力的状态。
现在想象一下脂质分子。 它们没有电荷并且不能与极化水分子正常相互作用。 因此，脂质与水的混合物在能量上不利。 脂质分子不能像糖原那样吸收水。 它们被“分组”为所谓的脂质滴，周围是一层磷脂膜（一侧带电并从外面面对水，另一侧不带电，看着液滴的脂质）。 结果，我们有了一个稳定的系统，可以有效地存储脂质，仅此而已。
好的，我们弄清楚了能量以什么形式存储。 她接下来会怎样？ 因此，我们从糖原中分离出葡萄糖分子。 将其转化为能量。 这是什么意思？
让我们做个题外话。
每秒在该单元中发生约1,000,000,000个反应。 当反应进行时，一种物质转化为另一种物质。 他内在的能量会怎样？ 它可以减少，增加或不变。 如果减少->释放能量。 如果增加->您需要从外面吸收能量。 身体通常会结合这种反应。 也就是说，在一个反应过程中释放的能量传到了第二个反应过程中。
因此，体内存在特殊的化合物，即大分子，它们能够在反应过程中积聚并传递能量。 在它们的组成中，有一个或几个化学键可以累积这种能量。 现在您可以返回葡萄糖了。 衰变过程中释放的能量存储在这些大分子的键中。
让我们举个例子。
细胞中最常见的大分子（能量货币）是ATP（三磷酸腺苷）。
看起来像这样。
它由一个含氮碱基的腺嘌呤（用于编码DNA信息的4个碱基之一），核糖和三个磷酸残基（因此也称为三磷酸腺苷）组成。 正是在磷酸残基之间的键中积累了能量。 当磷酸的一个残基被裂解时，形成ADP（二磷酸腺苷）。 ADP可以释放能量，再去除一个残基，变成AMP（磷酸腺苷单磷酸）。 但是分离出的第二残留物的效率要低得多。 因此，通常情况下，人体会再次从ADP寻求ATP。 就是这样 随着葡萄糖的分解，释放出的能量被花费在两个磷酸残基之间的键的形成和ATP的形成上。 这个过程是多阶段的，到目前为止我们将省略它。
由此产生的ATP是一种普遍的能源。 从蛋白质合成（需要能量来连接氨基酸）开始，到肌肉工作结束，它被无处不在使用。 肌肉收缩运动蛋白利用ATP中存储的能量来改变其构象。 构象变化是大分子的一部分相对于另一部分的重新取向。 看起来像这样。
即，化学结合能转化为机械能。 这是使用ATP来完成这项工作的蛋白质的真实示例。
认识这个肌球蛋白 。 运动蛋白。 它执行大型细胞内结构的运动，并参与肌肉收缩。 请注意，他有两条“腿”。 利用储存在1个ATP分子中的能量，他进行了一个构象变化，实际上是一步。 化学能从ATP转变为机械能的最明显例子。
第二个例子是Na / K泵。 在第一阶段，它结合三个Na分子和一个ATP。 他利用ATP的能量来改变构象，将Na从细胞中抛出。 然后，它结合了两个钾分子，并返回到原始构象，将钾转移到细胞中。 事情非常重要，它可以保持正常细胞内钠的水平。
但认真的话：
暂停 我们为什么需要ATP？ 为什么我们不能直接使用葡萄糖中存储的能量？ 顺便说一句，如果您一次将葡萄糖氧化为CO2，则会立即释放出大量能量。 而且大部分会以热量的形式散发。 因此，反应分为多个阶段。 每种物质释放出少量能量，将其存储起来，反应继续进行直到物质被完全氧化。
我总结一下。 能量存储在脂肪和碳水化合物中。 它可以更快地从碳水化合物中提取，但更多的可以存储在脂肪中。 对于反应，细胞使用高能化合物，该化合物存储分解脂肪，碳水化合物等的能量。ATP是细胞中主要的此类化合物。 本质上，即取即用。 但是，不是唯一的。 但是稍后会更多。
PS我试图尽可能简化材料，因此出现了一些错误。 我恳求热心的生物学家原谅我。