Když uslyšíte výraz dýchání, můžete přirozeně myslet na své plíce, protože dýchání znamená dýchání. Nicméně, buněčné dýchání je způsob, jakým vaše buňky produkují energii z molekul jídla, které jíte.
Tento proces může být buď aerobní nebo anaerobní - vyžadující kyslík nebo ne. Pokud jde o eukaryoty, které mají všechna odlišná jádra obsahující jejich genetickou informaci, typ buněčného dýchání se liší podle okolností a dokonce i podle druhu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Většina eukaryotických buněk používá aerobní dýchání, který spoléhá na kyslík a je nejúčinnější pro výrobu energie. Některé eukaryotické buňky se však obracejí anaerobní dýchání když kyslík není k dispozici. Vědci nedávno objevili tři překvapivá eukaryota, která žijí v části oceánu bez kyslíku, a proto vždy používají anaerobní dýchání.
Co je buněčné dýchání?
Všechno živé potřebuje energii. Proces spolkávání energie však nekončí, když spolknete burrito. Buněčné dýchání je a biochemická cesta který uvolňuje energii uloženou v chemických vazbách, které drží tyto molekuly potravy pohromadě.
Eukaryotické buňky se obecně používají aerobní dýchání - vyžadující kyslík - k výrobě využitelné energie zvané ATP z molekul glukózy. Obecné schéma aerobního dýchání v eukaryotických buňkách zahrnuje tři složité kroky: glykolýza„ cyklus kyseliny citronové a elektronový transportní řetězec reakce. Tento typ dýchání většinou probíhá ve specializovaných organelách zvaných mitochondrie.
Prokaryotické buňky mají naopak sklon používat anaerobní dýchání - nevyžadující kyslík. I když mohou používat aerobní dýchání, často jsou schopni vytvořit dostatek energie pomocí anaerobního dýchání. Prvním krokem s anaerobním dýcháním je také glykolýza, při které se z jedné glukózy získají dvě molekuly ATP.
To také produkuje pyruvát, které pak mohou jít dvěma způsoby: směrem k fermentaci nebo směrem k kyselině mléčné (za určitých okolností ji používají živočišné buňky). Tento typ buněčného dýchání většinou probíhá v cytoplazma.
Aerobní vs. anaerobní dýchání
Výtěžek energie z anaerobního dýchání není tak dobrý jako výtěžek z aerobního dýchání. Z tohoto důvodu eukaryoty vždy používají aerobní buněčné dýchání, když mají k dispozici kyslík. Někdy se však eukaryotické buňky obrátí anaerobní dýchání když jim dojde kyslík, který potřebují pro aerobní dýchání.
Nejlepší příklad toho je váš svalové buňky. Když jste pracovali tak tvrdě, že vaše svalové buňky spotřebovaly veškerý dostupný kyslík, vaše buňky jednoduše přepnou na anaerobní dráhu, aby vás udržely. To produkuje kyselina mléčná, který může být v srdci oxidován na energii nebo přeměněn zpět na glukózu v játrech, pokud již není potřeba.
Nový (ish) objev
Vědci dlouho věřili, že zatímco se některé eukaryotické buňky obrátily k anaerobnímu dýchání, když to absolutně musely, a že všichni eukaryoti přednostně spoléhali na aerobní dýchání. Představte si jejich překvapení, když objevili existenci mnohobuněčných organismů, které se s kyslíkem nikdy nesetkaly, natož ho využily pro buněčné procesy!
V roce 2010 našli vědci česající dno Středozemního moře tři takové druhy pohřbené v sedimentech - asi 10 000 stop pod hladinou oceánu. To povodí je hypersalinnebo asi osmkrát slanější než běžná mořská voda. Tato hustota znamená, že voda v povodí se nemůže míchat s běžnou mořskou vodou nad ní, což ji dělá anoxickýnebo úplně bez kyslíku.
Vědci přidali tři organismy, které našli, do naposledy pojmenovaného zvířecího kmene, který se jmenuje Loricifera; nyní se jim říká Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. a Pliciloricus nov. sp. Jelikož tito malí mořští tvorové tráví celý život, aniž by se někdy setkali s kyslíkem, jejich mitochondrie jsou více podobné hydrogenosomy, což jsou organely, které provádějí anaerobní dýchání u mnoha jednobuněčných parazitů.