Aikana aerobinen hengitys, solun ottama happi yhdistyy glukoosiin energian tuottamiseksi Adenosiinitrifosfaatti (ATP)ja solu karkottaa hiilidioksidia ja vettä. Tämä on hapetusreaktio, jossa glukoosi hapetetaan ja happi vähenee. Tämä prosessi on kriittinen kaikille eukaryootit, jotka ovat suuria soluja, jotka sisältävät ytimen ja muita organelleja ja jotka muodostavat monimutkaisia organismeja, kuten ihmisiä. Hengitys useimmissa prokaryootit, kuten tietyt bakteerit, on anaerobinen. Siihen liittyy hapetus- / pelkistysreaktioita, jotka tuottavat energiaa ilman happea.
Hapettuminen ja pelkistys määritelty
Hapetus ja pelkistys ovat sanoja, jotka viittaavat elektronien vaihtoon kemiallisessa reaktiossa. Kun kemistit kuvasivat ensin hapetus- / pelkistysreaktioita, he käyttivät termiä "hapetus" viittaamaan vain reaktioihin, joissa muut kemikaalit olivat sitoutuneet happeen. He viittasivat pelkistysreaktioksi reaktioissa, jotka muuntivat kemiallisen aineen takaisin puhtaaksi, kuten sellaiseksi, joka poisti hapen magnesiumista ja jätti vain magnesiumin. Kun tutkijat löysivät enemmän taustalla olevista mekanismeista, kävi kuitenkin selväksi, että vuonna hapettuminen, elementti menetti yhtä tai useampaa elektronia hapelle, ja pelkistyksessä elementti oli saamassa elektronit.
Soluhengityksen merkitys
ATP tuotettu vuonna soluhengitys on kemiallinen polttoaine, joka ohjaa kaikkia solun reaktioita joko suoraan tai epäsuorasti. Hengitys tapahtuu jokaisessa ihmiskehon solussa samoin kuin melkein jokaisen eukaryootin soluissa. Se, että solumme ovat riippuvaisia tästä reaktiosta, on syy siihen, että ihmiset hengittävät happea ja hengittävät ulos hiilidioksidia.
Pelkistys tai hapetus
Soluhengitysprosessi käsittää kaksi päävaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa, jota tutkijat kutsuvat glykolyysiksi, glukoosi hajoaa. Toisessa aerobinen hengitys hajottaa glukoosijäämät edelleen. Aerobisen hengityksen aikana happi vähenee, jolloin elektroni luovutetaan vedylle veden muodostamiseksi. Koko soluhengitysprosessi hapettaa glukoosia. Tämä tuottaa suurimman osan soluhengityksessä vapautuvasta energiasta.
Fermentointiprosessi
Käyminen liittyy myös hapettumiseen ja pelkistykseen, ja se tuottaa ATP: tä, mutta tekee sen vähemmän tehokkaasti. Jotkut yksinkertaiset organismit, kuten hiivat, käyttävät tätä prosessia hapen puuttuessa. Jopa ihmiset käyttävät käymistä eräänlaisena varmuuskopiona soluhengitykseen hapettomista lihassoluista. Fermentaation aikana kemikaali, jota kutsutaan nikotiiniamidiadeniinidinukleotidiksi + vedyksi (NADH), hapetetaan ja kemikaali nimeltä pyruvaatti pelkistyy. Tämä prosessi tuottaa vain kaksi ATP-molekyyliä glukoosimolekyyliä kohti, kun taas soluhengitys tuottaa 36 ATP-molekyyliä yhdestä glukoosimolekyylistä.