مقدمة

كل مهمة تقريبًا يؤديها الكائن الحي تتطلب طاقة. الطاقة ضرورية لأداء الأعمال الشاقة والتمارين الرياضية، ولكن البشر يستخدمون الطاقة أيضًا أثناء التفكير، وحتى أثناء النوم. في الواقع، تستخدم الخلايا الحية لكل كائن حي الطاقة باستمرار. يتم استيراد المغذيات والجزيئات الأخرى إلى الخلية، وتُستقلَب (تُكسّر) وربما تُصنّع إلى جزيئات جديدة، وتُعدّل إذا لزم الأمر، وتُنقل حول الخلية، وربما تُوزّع على الكائن الحي بأكمله. على سبيل المثال، تُبنى البروتينات الكبيرة التي تُشكّل العضلات من الجزيئات الأصغر المستوردة من الأحماض الأمينية الغذائية. تُكسّر الكربوهيدرات المعقدة إلى سكريات بسيطة تستخدمها الخلية للحصول على الطاقة. مثلما تتطلب الطاقة لبناء وهدم مبنى، فإن الطاقة ضرورية لتخليق وتكسير الجزيئات وكذلك لنقل الجزيئات إلى الخلايا ومنها. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب العمليات مثل ابتلاع وتكسير البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات، وتصدير النفايات والسموم، وحركة الخلية طاقة. من أين تأتي هذه الطاقة، وبأي شكل؟ كيف تحصل الخلايا الحية على الطاقة، وكيف تستخدمها؟ سيناقش هذا الفصل أشكال الطاقة المختلفة والقوانين الفيزيائية التي تحكم انتقال الطاقة. سيصف هذا الفصل أيضًا كيف تستخدم الخلايا الطاقة وتجددها، وكيف تُجرى التفاعلات الكيميائية في الخلية بكفاءة عالية.