სად ხდება სუნთქვა?

ქიმიური რეაქცია, რომელსაც სუნთქვას უწოდებენ, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ყველა ცოცხალი არსების ზრდის, შეკეთებისა და გადარჩენისთვის. სუნთქვა ხდება მცენარეთა, ცხოველთა და ადამიანის უჯრედებში, ძირითადად მიტოქონდრიების შიგნით, რომლებიც განლაგებულია უჯრედის ციტოპლაზმაში. სუნთქვის დროს გამოთავისუფლებულ ენერგიას მცენარეები იყენებენ ამინომჟავების დასამზადებლად, ხოლო ცხოველებმა და ადამიანებმა კუნთები შეკუმშეს, რათა მათ შეძლონ მოძრაობა. ნუ აურიეთ სუნთქვა სუნთქვასთან. სუნთქვა გამოყოფს ენერგიას, ხოლო სუნთქვა არის ფილტვების ჰაერის ნაკადი ჩვენს ფილტვებში.

სუნთქვის მიღმა მუშაობის უმეტესობა ხდება უჯრედების მიტოქონდრიებში. ენერგიით მდიდარი მოლეკულა ადენოზინტრიფოსფატი (ATP) მზადდება მიტოქონდრიებში მზის ენერგიის (მცენარეებისთვის) ან საკვების (ცხოველებისა და ადამიანებისთვის) ენერგიის გამოყენებით. ყველა ცოცხალ უჯრედს აქვს მიტოქონდრია, ზოგიერთს სხვაზე მეტი. ცხიმოვან უჯრედებს მრავალი მიტოქონდრია, რადგან ისინი დიდი რაოდენობით ენერგიას ინახავს. კუნთის უჯრედებს მრავალი მიტოქონდრიაც აქვთ, რადგან მათ სწრაფად უნდა მოახდინონ რეაგირება ენერგიის გამოსათავისუფლებლად, როდესაც სხეულს ეს სჭირდება.

მცენარეებში სუნთქვა ხდება სხვა ქიმიური რეაქციის, ფოტოსინთეზის პარალელურად. მცენარეები ავტოტროფებია, ანუ ისინი საკუთარ საკვებს ამზადებენ ნახშირორჟანგის, წყლისა და მზის ენერგიის გამოყენებით. ფოტოსინთეზის დროს მცენარე ნახშირორჟანგს იღებს ჰაერიდან და წყალიდან მისი გარემოდან ფოთლების, ყვავილების, ღეროების, ფესვებისა და ტოტების პატარა ხვრელების მეშვეობით. მზისგან მიღებული ენერგია იწვევს ქიმიურ რეაქციას მიტოქონდრიებში, რომელიც ანადგურებს ნახშირორჟანგისა და წყლის მოლეკულებს და აერთიანებს მათ გარშემო შაქრის (გლუკოზის) და ჟანგბადის აირების წარმოქმნას. სუნთქვას საწყისი წერტილი სჭირდება გლუკოზა. ის იყენებს ფოტოსინთეზით შექმნილ გლუკოზას და ენერგიას გამოყოფს ჰაერიდან ჟანგბადს.

აერობული სუნთქვა ხდება ყველა ცოცხალ არსებაში. ამ ტიპის სუნთქვა იყენებს ჟანგბადსა და გლუკოზას ნახშირორჟანგისა და წყლის წარმოებაში, როგორც მაკულატურა და დიდი რაოდენობით ენერგიის გამოყოფას. მცენარეები ინახავენ გლუკოზას, როგორც სახამებელს, მაგრამ ადამიანები და ცხოველები ინახავენ მას, როგორც გლიკოგენს, რომელიც გარდაიქმნება გლუკოზად, გამოსაყენებლად ვარჯიშის დროს, როდესაც კუნთოვანი უჯრედები სუნთქვისას უფრო მეტს აღწევს.

მაღალი ინტენსივობის ვარჯიშის დროს ადამიანები და ცხოველები ანაერობულ სუნთქვას ეყრდნობიან, რათა მიიღონ მცირე რაოდენობით ენერგია კუნთების მოძრაობის გასაზრდელად. აერობული სუნთქვის მსგავსად, ანაერობული სუნთქვა ხდება უჯრედებში, მაგრამ გლუკოზა ბოლომდე არ იშლება. ნარჩენების პროდუქტი არის რძემჟავა და არა ნახშირორჟანგი და წყალი. კუნთებში მიედინება სისხლი, გამოდის რძემჟავა. ზოგიერთი მცენარეული უჯრედი და მიკროორგანიზმი ასევე იყენებს ანაერობულ სუნთქვას. მაგალითად, მწიფდება და პურის დამზადება ანაერობულ სუნთქვას იყენებს საფუარში. უჯრედები იღებენ გლუკოზას და წარმოქმნიან ეთანოლს (ალკოჰოლს) და ნახშირორჟანგს. აერობული სუნთქვის უმეტესობა ხდება მიტოქონდრიებში, მაგრამ ანაერობული სუნთქვა ხდება ციტოპლაზმის სითხის ნაწილში.