הנשימה התאית היא שרשרת של תהליכים המתרחשים בתא שבמהלכם אנרגיה מחומרים אורגניים (כמו גלוקוז) משתחררת ונאגרת בנשאי אנרגיה (ATP) לשימוש בתהליכים בתא להן היא נחוצה.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
לא פשוט להגדיר אנרגיה שכן זהו מושג מופשט ולא מוחשי. אבל מאחר שאנו עוסקים בתהליכי הפקת אנרגיה בתא, עלינו להגדיר מהי. המדענים מגדירים אנרגיה בדרך הבאה:
אנרגיה היא היכולת לעשות עבודה או פעולה.
סוגי אנרגיה: אנרגיה מיכאנית, פוטנציאלית (גובה), חום, חשמל, אור, כימית, קינטית (תנועה).
מקורות אנרגיה: שמש, רוח, מים נופלים (פוטנציאלית), חום מתוך כדור הארץ, אנרגיה גרעינית, דלקים פוסילים (ממקור של מאובנים).
מעבר אנרגיה: למשל אפשר להפוך אנרגיה פוטנציאלית שבמים נופלים לאנרגיה חשמלית שהיא זמינה לשימוש ביתי.
צמחים יכולים להפוך אנרגית אור לאנרגיה כימית האגורה בגלוקוז בתהליך הפוטוסינתזה. אנחנו אוכלים את הגלוקוז ויכולים להפיק ממנו את האנרגיה הדרושה לקיומנו.
לשם מה נחוצה לתאים אנרגיה? לעשות עבודה מסוגים שונים:
1. עבודה כימית – לבנות מולקולות גדולות כמו חלבון
2. עבודה מיכנית – להזיז חלבון או מבנה תאי, חלבוני שריר, להזיז את התא, כיווץ שריר.
3. עבודת תובלה – נשא אקטיבי מעביר חומרים דרך הקרום. העברת קבוצת P ב-ATP גורמת לחלבון בקרום לשנות את צורתו ולהעביר את החומר דרך הקרום.
מולקולת ATP, אדנוזין טרי פוספט היא נשא לאנרגיה (כמו חבילה של אנרגיה)
מבנה מולקולת ATP – ATP מורכבת מאדנוזין אליו קשורות שלוש יחידות של פוספט (זרחן). האדנוזין מכיל אדנין ובו חנקן וסוכר ריבוז בעל 5 פחמנים. יחידות הפוספט ב- ATP נושאות מטען שלילי ודוחות זו את זו – תורם לאנרגיה הפוטנציאלית האגורה ב-ATP, כמו קפיץ מכווץ.
מיחזור ATP: כדי להעביר אנרגיה מ- ATP נשבר קשר עם פוספט אחד ליצירת אדנוזין די-פוספט, ADP. בפירוק של יחידת הפוספט משתחררת אנרגיה . חיבור של יחידת פוספט בחזרה מתרחש בתהליך הנשימה התאית תוך שימוש באנרגיה האגורה בגלוקוז. מיחזור ATP/ADP זה הוא המנגנון הבסיסי להעברת אנרגיה
