Le cellule, sia organismi unicellulari o cellule del nostro corpo, hanno bisogno di energia per sopravvivere. Le cellule usano la loro energia per svolgere una serie di compiti, a seconda del tipo di cellule che sono e se fanno parte di grandi corpi o tessuti. Gli organismi unicellulari utilizzano l'energia principalmente per mantenere il funzionamento degli organelli, per spostarsi e dividersi in nuove cellule. Le cellule di un organismo generalmente svolgono compiti di base, come aiutare una pianta a condurre la fotosintesi o dare ai muscoli la capacità di muoversi. Ciò richiede energia, che la cellula deve reintegrare. Le cellule di un organismo avanzato rilevano cellule danneggiate o usurate nelle vicinanze e le sostituiscono con nuove versioni, il che richiede un'altra esplosione di energia. Le cellule hanno anche una durata di vita e devono riprodursi prima di morire. Tutti questi diversi processi richiedono energia continua, che le cellule ricevono da diverse fonti.
Requisiti alimentari cellulari
Primo tra i "cibi" necessari di cui una cellula ha bisogno sono carboidrati e proteine. I carboidrati servono come fonte di energia immediata per le cellule. Questi amidi e zuccheri semplici come il glucosio sono trasportati alle cellule in tutto il corpo di un organismo. Le cellule assorbono i carboidrati e quindi li separano. Quando le molecole di zucchero si sfaldano, gli atomi rilasciano la piccola quantità di energia che li unisce. Gli elettroni che fuoriescono producono energia chimica. La cellula usa questa energia per alimentare i suoi meccanismi interni, inclusi i movimenti dei suoi organelli e la produzione di composti necessari. Quasi tutti gli organismi richiedono l'energia cellulare degli zuccheri semplici, in particolare le piante e gli animali.
Le proteine, d'altro canto, non forniscono una fonte di energia chimica quanto permettono alle cellule di creare più cellule. Le cellule sono costituite da specifici tipi di proteine e utilizzano proteine extra per riparare se stesse e per costruire nuove cellule. Quando i muscoli crescono e le cellule si dividono, usano le proteine per creare il nuovo tessuto. Come i carboidrati, le cellule hanno bisogno di proteine per sopravvivere e morirebbero senza di loro.
Il terzo tipo di cibo che le cellule consumano è in realtà una forma alternativa di carboidrati immagazzinati nel grasso. I grassi sono composti che contengono carboidrati, che possono essere estratti per un uso successivo. Alcune cellule del corpo immagazzinano questi grassi e li convertono in carboidrati, che possono essere convertiti in energia quando se ne presenta la necessità. Questo permette agli organismi di fornire alle loro cellule l'energia necessaria anche se non sono presenti fonti alimentari.
Analisi del cibo
Proprio come le cellule richiedono e usano il cibo, gli organismi hanno bisogno di più grandi tipi di cibo che possono essere suddivisi per le loro cellule. Le piante ottengono il glucosio creando zuccheri dai nutrienti estratti dal terreno e dall'energia fornita dalla luce solare. Gli animali ricevono proteine da piante come legumi e vari tipi di carne e carboidrati da vari cereali e frutta. Alcuni animali, specialmente quelli che vanno in letargo, accumulano anche scorte di grasso, ma questo è un processo biologico interiore e non correlato ai carboidrati che consumano. Gli animali (compresi gli umani) che mangiano i grassi convertiranno il grasso direttamente in energia a meno che non abbiano bisogno di salvarlo o di avere tutta l'energia richiesta in quel momento. Gli organismi unicellulari si muovono cercando quantità molto piccole di energia, spesso localizzate in altri organismi o cellule che sono divorate per ottenere nutrienti, come si può vedere quando un'ameba "assorbe" la sua preda.
