พลังงาน จากมุมมองของโมเลกุล ชีวิตของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์คือปฏิกิริยาทางชีวเคมีและพันธุกรรมที่จัดอย่างซับซ้อนซึ่งดำเนินไปอย่างเป็นระเบียบในระดับเซลล์ ระหว่างเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบ และสะท้อนถึงเมแทบอลิซึมหรือปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลและอะตอมของ สารเคมีต่างๆ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างเมแทบอลิซึมเรียกว่า เมแทบอ ลิซึมหรือปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม ตามที่กล่าวไว้ในบทที่แล้ว ในบรรดาองค์ประกอบทางเคมีหลักของเซลล์ ได้แก่ น้ำ
ซึ่งกำหนดคุณสมบัติของวัสดุชีวภาพ เกลือของ Na Ca K Mg Cl และธาตุอื่นๆ ที่ละลายในน้ำ สารประกอบอินทรีย์ 10 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ โดยปริมาตร ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีคุณค่าชนิดหนึ่ง โมเลกุลอินทรีย์หลายชนิดถูกสร้างขึ้นโดยการรวมอะตอมของคาร์บอนกับอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ องค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะด้วยวาเลนซ์หรือความสามารถในการสร้างพันธะโควาเลนต์จำนวนหนึ่ง นี่คือวิธีการก่อตัวของโมเลกุลอย่างง่ายแอลกอฮอล์
รวมถึงสายโซ่คาร์บอนและกลุ่มไฮดรอกซิล H2O เอมีน กรด เป็นต้นโมเลกุลที่ซับซ้อนเกิดจากความแตกต่าง การรวมกันของโมเลกุลอย่างง่ายรวมทั้งโมเลกุลของกรดนิวคลีอิก โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตที่สำคัญที่สุดต่อร่างกาย โมเลกุลทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม รู้จักปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมสองประเภท แอ นาโบลิกหรือการสังเคราะห์โมเลกุลที่จำเป็นต่อชีวิต แอแนบอลิซึม และแคตา บอลิกหรือการแตกตัวของโมเลกุล
ผู้เข้าร่วมในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมคือสารเมแทบอไลต์ผลของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมคือผลิตภัณฑ์ หากผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมทำหน้าที่เป็นวัสดุตั้งต้นสำหรับปฏิกิริยาถัดไป แสดงว่าเป็นสารตั้งต้น ห่วงโซ่ของปฏิกิริยาต่อเนื่องดังกล่าวเป็นเส้นทางเมตาบอลิซึม เส้นทางการเผาผลาญมีความซับซ้อนและสัมพันธ์กัน ทุกวิถีทาง ต้องปรับให้เข้ากับสถานการณ์ปัจจุบันทันทีในเซลล์เดียวและทั่วทั้งร่างกาย โดยอิงตามข้อมูลที่มาจากเส้นทางอื่นหรือลิงก์ต่างๆ
ของเส้นทางเดียว วิถีเมตาบอลิซึมใดๆ ขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงาน ซึ่งกำหนดว่าเส้นทางใดเป็นไปได้และเส้นทางใดไม่ได้ การเปลี่ยนแปลงพลังงาน การเปลี่ยนแปลงของมัน ในแง่หนึ่ง การ ประสานงานของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพกับความต้องการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ในทางกลับกันมันคือการอยู่ใต้บังคับบัญชาของความเร็วและทิศทางของการแปลงพลังงานในแต่ละเซลล์ตามความต้องการและจังหวะที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
ซึ่งกินและอดอาหารเป็นระยะ ทำงานและพักผ่อน แบกรับ ป้อนอาหาร เติบโตและสอนลูกหลานของมัน เพื่อสัมผัสกับปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ในระหว่างการทำงานของมัน สิ่งมีชีวิตใดๆ ในช่วงเวลาสั้นๆ หรือเป็นเวลานาน ไม่ค่อยหรือบ่อยนัก จะเจ็บป่วย ใช้พลังงานสำรองที่มีอยู่ในช่วงที่เจ็บป่วย ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงพลังงานในเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบต่างๆ ของร่างกายจึงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิตของแต่ละคน อย่างไรก็ตาม
สามารถพิจารณาแบบมีเงื่อนไขได้ว่าเริ่มต้นด้วยมื้ออาหาร เมื่อโมเลกุลของสารอาหารถูก แยกส่วน โดยเซลล์เพื่อให้ได้พลังงาน เชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งจะนำไปใช้ในการเผาผลาญและการสังเคราะห์สารที่จำเป็นต่อร่างกาย การประสานงานและการบูรณาการของการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั้งหมดมีให้โดยระบบควบคุมหลักของร่างกาย ระบบประสาทและต่อมไร้ท่อ เช่นเดียวกับระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งแสดงการควบคุมโดยอ้อมผ่านการควบคุมของระบบประสาท
หรือผ่านอวัยวะต่อมน้ำเหลืองซึ่งมี การทำงานของต่อมไร้ท่อ โดยทั่วไป การควบคุมการเปลี่ยนแปลง พลังงาน ในร่างกายเกิดจากการทำงานร่วมกันของสารสื่อประสาท ฮอร์โมน ปัจจัยควบคุมการเจริญเติบโต ตลอดจนโมเลกุลส่งสัญญาณต่างๆ ที่เป็นตัวกลางในการเผาผลาญพลังงาน เมื่อพูดถึงบทบาทของแต่ละเซลล์และเนื้อเยื่อในการกระจายและการใช้พลังงานที่จ่ายให้กับร่างกายในรูปของอาหาร เช่นเดียวกับบทบาทของน้ำ
เราควรเน้นย้ำถึงพลังงานที่เข้มข้นและพลังงานมากที่สุด บริโภคเซลล์ของตับ กล้ามเนื้อ สมอง เซลล์ไขมัน และเซลล์เม็ดเลือดแดง ตัวอย่างเช่น ในระหว่างโภชนาการปกติ เซลล์ตับจะเก็บกลูโคสในรูปของไกลโคเจน และในระหว่างที่อดอาหาร เซลล์ตับจะปล่อยน้ำตาลกลูโคสออกมาจนหมด ถ้าหุ้น ไกลโคเจนแห้งไป ตับเปลี่ยนกรดอะมิโนเป็นกลูโคส กลูโคโนเจเนซิส และไขมัน กรดไขมัน จะเปลี่ยนเป็นสารคีโตนก่อน จากนั้น ผ่านออกซิเดชัน จะสังเคราะห์ไตรกลีเซอไรด์
จากพวกมัน ซึ่งเป็นตัวพาพลังงาน ไตรกลีเซอไรด์จะเข้าสู่กระแสเลือดและถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมด รวมทั้งสมอง ซึ่งไม่มีพลังงานสำรองในตัวเอง ดังนั้นการขนส่งกลูโคสเข้าสู่เซลล์ประสาทจึงเป็นแบบพาสซีฟและไม่ต้องการพลังงานจากภายนอก รูพรุนควบคุม ช่องทางเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ และเยื่อหุ้มเซลล์มีส่วนร่วมในระบบขนส่งแบบพาสซีฟ ช่องเหล่านี้ควบคุมการผ่านของโมเลกุลและการไหลของไอออนต่างๆ และปริมาณงานของพวกมัน
ขึ้นอยู่กับสัญญาณภายนอกเซลล์ที่มาถึงประตูของช่องสัญญาณซึ่งตัวรับที่รับรู้อยู่ ในทางกลับกัน การขนส่งกลูโคสไปยังเม็ดเลือดแดงจะทำงาน เนื่องจากเกิดขึ้นเนื่องจากการไล่ระดับความเข้มข้นหรือการแพร่กระจายที่สะดวกเนื่องจากการเคลื่อนที่สวนทางกันสองทางของ Cl และ HCO แอนไอออน ผ่านเมมเบรนของเม็ดเลือดแดงในพลาสมา ในกรณีนี้ การขนส่งแบบแอคทีฟเกิดขึ้นเนื่องจากแหล่งพลังงานภายนอกที่ปล่อยออกมา
ระหว่างการไฮโดรไลซิสของ ATP และไป เนื่องจากการเคลื่อนไหวดังกล่าว เทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้น แหล่งพลังงานที่หลากหลายสำหรับกล้ามเนื้อ ได้แก่ กลูโคสและไกลโคเจน กรดไขมัน ร่างกายคีโตนและกรดอะมิโน สถานที่พิเศษในการเผาผลาญพลังงานภายในเซลล์ถูกครอบครองโดยไมโตคอนเดรียที่รับผิดชอบ การหายใจของเนื้อเยื่อ หรือการเผาผลาญพลังงานเนื่องจากกระบวนการออกซิเดชั่นและฟอสโฟรีเลชั่นรวมถึงการสังเคราะห์ ATP
สำหรับเนื้อเยื่อและอวัยวะ ขึ้นอยู่กับวิกฤต ซึ่งการทำงานของมันคือ ขึ้นอยู่กับการเติมเต็ม ATP สำรองในเวลาที่เหมาะสม ในบรรดาโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาที่ ขึ้นอยู่กับวิกฤต เช่น เซลล์และเนื้อเยื่อของสมอง กล้ามเนื้อหัวใจ กล้ามเนื้อโครงร่าง เรตินา เกาะเล็กเกาะน้อยของ แลงเกอร์ฮานส์ ในตับอ่อน ความผิดปกติของการเผาผลาญพลังงานที่เกิดขึ้นในพวกมันมีส่วนสำคัญต่อสเปกตรัมและปริมาตรของมนุษย์ พยาธิวิทยาทางพันธุกรรม
ในเวลาเดียวกัน ไมโตคอนเดรียเองก็มักจะ ต้องทนทุกข์ทรมาน ดังนั้นจนถึงปัจจุบันมีการระบุโรคไมโตคอนเดรียลกลุ่มใหญ่ ซึ่งแสดงออกมาโดยความพิการของผู้ป่วยเนื่องจากอาการทางระบบประสาทที่รุนแรงกับพื้นหลังของการลดลงของพลังงานสำรองอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการระบุความผิดปกติในโครงสร้างและการทำงานของไมโตคอนเดรียในโรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสันโรคกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด เบาหวาน และโรคอื่นๆ
บทความที่น่าสนใจ : ตา อธิบายเกี่ยวกับโรคภูมิแพ้ทางตาและประเภทของโรคภูมิแพ้ทางตา
