Wenn du den Begriff hörst Atmung, könnten Sie natürlich an Ihre Lunge denken, denn Atmung bedeutet Atmen. Jedoch, Zellatmung ist die Art und Weise, wie Ihre Zellen Energie aus den Molekülen der Nahrung produzieren, die Sie essen.
Dieser Vorgang kann entweder aerob oder anaerob – Sauerstoff benötigen oder nicht. Bei Eukaryoten, die alle unterschiedliche Kerne haben, die ihre genetische Information enthalten, variiert die Art der Zellatmung je nach den Umständen und sogar der Art.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die meisten eukaryotischen Zellen verwenden aerobe Atmung, das auf Sauerstoff angewiesen ist und für die Energieerzeugung am effizientesten ist. Einige eukaryotische Zellen werden jedoch zu anaerobe Atmung wenn kein Sauerstoff verfügbar ist. Wissenschaftler haben kürzlich drei überraschende Eukaryoten entdeckt, die in einem Teil des Ozeans ohne Sauerstoff leben und daher immer anaerobe Atmung verwenden.
Was ist Zellatmung?
Alle Lebewesen brauchen Energie. Der Energiegewinnungsprozess endet jedoch nicht, wenn Sie Ihren Burrito schlucken. Zellatmung ist a
biochemischer Weg Dadurch wird die Energie freigesetzt, die in den chemischen Bindungen gespeichert ist, die diese Nahrungsmoleküle zusammenhalten.Eukaryotische Zellen verwenden im Allgemeinen aerobe Atmung – benötigt Sauerstoff – um nutzbare Energie zu erzeugen, genannt ATP aus Glucosemolekülen. Das allgemeine Schema für die aerobe Atmung in eukaryotischen Zellen umfasst drei komplexe Schritte: Glykolyse, das Zitronensäurezyklus und der Elektronentransportkette Reaktionen. Diese Art der Atmung findet hauptsächlich in spezialisierten Organellen statt, die als bezeichnet werden Mitochondrien.
Prokaryontische Zellen hingegen neigen dazu, anaerob zu atmen – sie benötigen keinen Sauerstoff. Sie können zwar aerobe Atmung nutzen, sind aber oft in der Lage, durch anaerobe Atmung genügend Energie zu erzeugen. Der erste Schritt bei der anaeroben Atmung ist auch die Glykolyse, bei der aus einer Glukose zwei Moleküle ATP gewonnen werden.
Es auch produziert Pyruvat, die dann zwei Wege gehen kann: in Richtung Fermentation oder in Richtung Milchsäure (unter Umständen von tierischen Zellen verwendet). Diese Art der Zellatmung findet meist im Zytoplasma.
Aerobe vs. anaerobe Atmung
Der Energieertrag der anaeroben Atmung ist nicht so gut wie der Ertrag der aeroben Atmung. Aus diesem Grund verwenden Eukaryoten immer dann die aerobe Zellatmung, wenn ihnen Sauerstoff zur Verfügung steht. Manchmal werden eukaryotische Zellen jedoch zu anaerobe Atmung wenn ihnen der Sauerstoff ausgeht, den sie für die aerobe Atmung benötigen.
Das beste Beispiel dafür ist dein Muskelzellen. Wenn Sie so hart gearbeitet haben, dass Ihre Muskelzellen den gesamten verfügbaren Sauerstoff verbraucht haben, schalten Ihre Zellen einfach auf den anaeroben Weg um, um Sie am Laufen zu halten. Das produziert Milchsäure, das im Herzen zur Energiegewinnung oxidiert oder in der Leber wieder in Glukose umgewandelt werden kann, wenn es nicht mehr benötigt wird.
Eine neue (ish) Entdeckung
Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass zwar einige eukaryotische Zellen sich der anaeroben Atmung zuwandten, wenn sie unbedingt mussten, und dass alle Eukaryoten vorzugsweise auf aerobe Atmung angewiesen waren. Stellen Sie sich ihre Überraschung vor, als sie die Existenz von vielzelligen Organismen entdeckten, die noch nie mit Sauerstoff in Berührung gekommen waren, geschweige denn ihn für zelluläre Prozesse nutzten!
Im Jahr 2010 fanden Wissenschaftler, die den Boden des Mittelmeers durchkämmten, drei solcher Arten, die in Sedimenten vergraben waren – etwa 10.000 Fuß unter der Meeresoberfläche. Dieses Becken ist hypersalin, oder etwa achtmal salziger als normales Meerwasser. Diese Dichte bedeutet, dass sich das Wasser im Becken nicht mit dem normalen Meerwasser darüber vermischen kann anoxisch, oder ganz ohne Sauerstoff.
Wissenschaftler fügten die drei gefundenen Organismen dem zuletzt genannten Tierstamm namens Loricifera hinzu; sie heißen jetzt Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. und Pliciloricus nov. sp. Da diese winzigen Meeresbewohner ihr ganzes Leben ohne Sauerstoff verbringen, ist ihr Mitochondrien sind eher wie Hydrogenosomen, das sind die Organellen, die bei vielen einzelligen Parasiten anaerobe Atmung durchführen.