Tế bào lấy năng lượng từ đâu?

1. Tế bào lấy năng lượng từ đâu?

Nhiều người đặt ra câu hỏi rằng tế bào lấy năng lượng từ đâu? Như chúng ta vừa thấy, các tế bào cần được cung cấp năng lượng liên tục để tạo ra và duy trì trật tự sinh học nhằm tồn tại. Năng lượng này có nguồn gốc từ năng lượng liên kết hóa học trong các phân tử thực phẩm, do đó được sử dụng làm nhiên liệu cho tế bào. Đường là những phân tử nhiên liệu đặc biệt quan trọng, và chúng bị oxy hóa từng bước nhỏ thành carbon dioxide (CO2) và nước. Cách tế bào lấy năng lượng để hoạt động qua các bước chính trong quá trình phân hủy hoặc dị hóa đường tạo ra ATP, NADH và các phân tử chất mang được kích hoạt khác trong tế bào động vật và dinh dưỡng cho tế bào hoạt động. Sự phân hủy glucose hay còn được hiểu là đường chi phối quá trình sản xuất năng lượng trong hầu hết các tế bào động vật. Một con đường tương tự cũng hoạt động ở thực vật, nấm và nhiều vi khuẩn. Các phân tử khác, chẳng hạn như axit béo và protein, cũng có thể đóng vai trò là nguồn năng lượng khi chúng được vận chuyển thông qua các con đường enzym thích hợp. Các sinh vật, chẳng hạn như con người, hấp thụ "chất nền" như glucose, trong thức ăn của chúng ta. Trong một quá trình gọi là hô hấp, chúng ta phản ứng các chất nền này với oxy nhằm tạo ra carbon dioxide và nước. Quá trình này diễn ra trong ty thể của các tế bào. Trong quá trình thực hiện quá trình này thì năng lượng được giải phóng và được sử dụng để thúc đẩy các quá trình diễn ra bên trong tế bào cụ thể là quá trình bài tiết, vận chuyển nội bào, co cơ. Ban đầu, năng lượng đến từ mặt trời chiếu xuống trái đất được thực vật và một số loại vi khuẩn quang hợp, chất diệp lục của chúng sẽ thu năng lượng ánh sáng và chúng biến đổi năng lượng này thành năng lượng hóa học của các phân tử hữu cơ như glucose. Việc tiêu thụ thực vật của động vật và con người tiêu dùng trong chuỗi thức ăn  cho phép năng lượng glucose được sử dụng cho các chức năng khác nhau (bài tiết, vận chuyển nội bào, v.v.). Việc sử dụng glucose và các chất nền khác này xảy ra thông qua một quá trình gọi là hô hấp. Năng lượng tế bào thực sự được lưu trữ trong một phân tử gọi là adenosine triphosphate (ATP).

2. Cách tế bào lấy năng lượng để hoạt động

Oxy là yếu tố cần thiết cho quá trình hô hấp hiếu khí khi chuỗi kết thúc với sự đóng góp của các điện tử. Khi những electron di chuyển dọc thành một chuỗi, chuyển động hoặc động lượng sẽ được sử dụng để tạo thành adenosine triphosphate (ATP). ATP là nguồn năng lượng chính cung cấp cho nhiều quá trình trong tế bào bao gồm co cơ và phân chia tế bào. Năng lượng được giải phóng trong quá trình chuyển hóa tế bào khi ATP bị thủy phân. Điều này xảy ra khi những electron được truyền dọc theo chuỗi từ phức hợp protein này đến phức hợp protein khác, cho đến khi chúng được xúc tác thêm oxy và tạo thành nước. ATP phân hủy hóa học để tạo thành adenosine diphosphate (ADP) bằng cách phản ứng với nước. Sau đó, ADP vừa được tạo thành lần lượt được sử dụng để tổng hợp lên ATP. Cụ thể hơn, khi các electron được truyền dọc theo một chuỗi từ phức hợp protein đến phức hợp protein khác, năng lượng được giải phóng và các ion hydro (H+) được bơm ra khỏi chất gian bào của ty thể (được hiểu là ngăn trong màng bên trong) và vào xoang gian màng (được hiểu là không gian ở giữa ngăn giữa màng trong và màng ngoài tế bào). Tất cả các hoạt động này sẽ tạo ra cả một gradient hóa học. Sự khác biệt giữa gradient hóa học là trong nồng độ dung dịch so với gradient điện là sự khác biệt về điện tích ngang qua màng trong của tế bào. Khi nhiều ion H+ được bơm vào phần xoang gian màng, nồng độ của các nguyên tử hydro cao hơn sẽ được tích tụ và chảy ngược trở lại chất gian bào, đồng thời cung cấp năng lượng cho quá trình sản xuất tạo ra ATP hoặc ATP synthase. ATP synthase sử dụng năng lượng sinh ra từ quá trình chuyển động của ion H+ vào chất gian bào để chuyển đổi ADP thành dạng ATP. Quá trình oxy hóa các phân tử này tạo ra năng lượng cung cấp cho quá trình sản xuất ATP, được gọi là quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.

Việc hiểu được cách tế bào lấy năng lượng để hoạt động giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát hơn về tế bào và dinh dưỡng trong cơ thể người. Để đạt được cân nặng phù hợp bạn cần áp dụng chế độ ăn kiêng và tập thể dục. Đồng thời, bạn cũng có thể cân nhắc việc đi khám với bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng để có những tư vấn phù hợp. Ngày nay, nếu muốn giảm cân hiệu quả, bạn có thể tham khảo liệu pháp tiêu hao năng lượng. Phương pháp này sử dụng vitamin & khoáng chất để thúc đẩy sự chuyển hóa mỡ theo cơ chế tự nhiên, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe. Trước khi thực hiện, bạn sẽ được đánh giá sức khỏe tổng thể và bác sĩ sẽ đưa ra phác đồ giảm cân phù hợp với từng người dựa trên kết quả xét nghiệm cơ bản như xét nghiệm máu, chỉ số khối cơ thể (BMI). Trong suốt quá trình thực hiện liệu trình sẽ luôn có bác sĩ theo sát, lên kế hoạch dinh dưỡng và tập luyện phù hợp với thể trạng của từng người.