Kui te seda terminit kuulete hingaminevõiksite loomulikult mõelda oma kopsudele, sest hingamine tähendab hingamist. Kuid, rakuhingamine on see, kuidas teie rakud toodavad energiat teie toidumolekulidest.
See protsess võib olla kas aeroobne või anaeroobne - vajab hapnikku või mitte. Kui tegemist on eukarüootidega, millel kõigil on erinevad tuumad, mis sisaldavad nende geneetilist teavet, varieerub rakuhingamise tüüp olenevalt oludest ja isegi liigist.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Enamik eukarüootsetest rakkudest kasutab aeroobne hingamine, mis tugineb hapnikule ja on kõige tõhusam energia tootmiseks. Kuid mõned eukarüootsed rakud pöörduvad anaeroobne hingamine kui hapnik pole saadaval. Teadlased avastasid hiljuti kolm üllatavat eukarüoodi, mis elavad ookeani osas ilma hapnikuta ja kasutavad seetõttu alati anaeroobset hingamist.
Mis on rakuline hingamine?
Kõik elusolendid vajavad energiat. Kuid burrito neelamisel ei lõppe energia koputamise protsess. Rakuline hingamine on a biokeemiline rada mis vabastab nende toidumolekule koos hoidvate keemiliste sidemete salvestatud energia.
Eukarüootsed rakud tavaliselt kasutavad aeroobne hingamine - hapniku nõudmine - kasutatava energia tootmiseks nn ATP glükoosimolekulidest. Eukarüootsete rakkude aeroobse hingamise üldine skeem hõlmab kolme keerulist etappi: glükolüüs, sidrunhappetsükkel ja elektronide transpordiahel reaktsioonid. Seda tüüpi hingamine toimub enamasti spetsiaalsetes organellides, mida nimetatakse mitokondrid.
Prokarüootsed rakud seevastu kalduvad kasutama anaeroobset hingamist - ei vaja hapnikku. Kuigi nad saavad kasutada aeroobset hingamist, suudavad nad anaeroobse hingamise kaudu sageli luua piisavalt energiat. Esimene anaeroobse hingamise etapp on ka glükolüüs, mis annab ühest glükoosist kaks ATP molekuli.
See samuti toodab püruvaati, mis võib seejärel minna kahel viisil: käärimise suunas või piimhappe poole (loomarakud kasutavad seda teatud tingimustel). Seda tüüpi rakuhingamine toimub enamasti tsütoplasma.
Aeroobne vs anaeroobne hingamine
Anaeroobse hingamise energiatoodang pole nii hea kui aeroobse hingamise saagis. Sel põhjusel kasutavad eukarüootid alati aeroobset rakuhingamist, kui hapnik on neile kättesaadav. Kuid mõnikord pöörduvad eukarüootsed rakud anaeroobne hingamine kui neil on aeroobseks hingamiseks vajalik hapnik otsas.
Parim näide sellest on teie lihasrakud. Kui olete nii palju vaeva näinud, et teie lihasrakud on kogu olemasoleva hapniku ära kasutanud, lähevad teie rakud teie jätkamiseks lihtsalt üle anaeroobsele rajale. See annab piimhape, mida saab südames energia saamiseks oksüdeerida või muundada maksas tagasi glükoosiks, kui seda enam vaja pole.
Uus (ish) avastus
Pikka aega uskusid teadlased, et kui mõned eukarüootsed rakud pöördusid anaeroobse hingamise poole, kui nad seda absoluutselt pidid, ja et kõik eukarüoodid toetusid eelistatult aeroobsele hingamisele. Kujutage ette nende üllatust, kui nad avastasid mitmerakuliste organismide olemasolu, mis polnud kunagi isegi hapnikuga kokku puutunud, veelgi vähem rakuprotsesside jaoks!
2010. aastal leidsid Vahemere põrandat kammivad teadlased setetest mattunud kolm sellist liiki - umbes 10 000 jalga ookeani pinna all. See bassein on hüperaliinvõi umbes kaheksa korda soolasem kui tavaline merevesi. See tihedus tähendab, et basseini vesi ei saa seguneda selle kohal oleva tavalise mereveega, mis muudab selle anoksilinevõi täielikult ilma hapnikuta.
Teadlased lisasid kolm leitud organismi viimati nimetatud loomade varjupaigale nimega Loricifera; neid nimetatakse nüüd Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. ja Pliciloricus nov. sp. Kuna need pisikesed merehärrad veedavad kogu oma elu ilma hapnikuga kokku puutumata, siis nende mitokondrid on rohkem nagu hüdrogeenid, mis on paljude üherakuliste parasiitide anaeroobset hingamist teostavad organellid.