Inngangur

Yfirlit kafla

• Orka og efnaskipti
• Stöðuorka, hreyfiorka, frjáls orka og virkjunarorka
• Lögmál varmafræðinnar
• ATP: Adenósínþrífosfat
• Ensím

Nánast hvert verk sem lífverur framkvæma krefst orku. Lífverur þurfa orku til erfiðisvinnu og hreyfingar, en menn nota einnig umtalsverða orku við hugsun og jafnvel í svefni. Lifandi frumur allra lífvera nota stöðugt orku. Lífverur taka inn næringarefni og aðrar sameindir. Þær brjóta sameindir niður í efnaskiptum og geta einnig nýmyndað nýjar sameindir. Ef þörf krefur breytast sameindir, hreyfast um frumuna og geta dreifst um alla lífveruna. Til dæmis eru stóru próteinin sem mynda vöðva byggð upp á virkan hátt úr minni sameindum. Flókin kolvetni brotna niður í einfaldar sykrur sem fruman notar til orkuvinnslu. Rétt eins og orku þarf bæði til að byggja hús og rífa það þarf orku bæði til að nýmynda og brjóta niður sameindir. Auk þess flytjast boðsameindir, svo sem hormón og taugaboðefni, milli frumna. Frumur taka inn og brjóta niður bakteríur og veirur. Frumur verða einnig að flytja út úrgang og eiturefni til að halda sér heilbrigðum, og margar frumur þurfa að synda eða hreyfa efni í umhverfi sínu með slætti frumuútskota eins og bifhára og svipna.

Frumuferlin sem talin voru upp hér að framan krefjast stöðugs orkuframboðs. Hvaðan kemur þessi orka og á hvaða formi er hún? Hvernig afla lifandi frumur sér orku og hvernig nota þær hana? Í þessum kafla verður fjallað um mismunandi form orku og eðlisfræðilögmálin sem stjórna orkuflutningi. Kaflinn lýsir einnig hvernig frumur nota orku og endurnýja orkuforða sinn, og hvernig efnahvörf í frumunni geta farið fram með mikilli skilvirkni.