რამდენად მნიშვნელოვანია ჟანგბადი უჯრედული სუნთქვის დროს ენერგიის გამოყოფისთვის?

აერობული ფიჭური სუნთქვა არის პროცესი, რომლის დროსაც უჯრედები იყენებენ ჟანგბადს, რაც მათ გლუკოზას ენერგიად გადაქცევაში ეხმარება. ამ ტიპის სუნთქვა ხდება სამ ეტაპად: გლიკოლიზი; კრებსის ციკლი; და ელექტრონების ტრანსპორტირების ფოსფორილაცია. ჟანგბადი არ არის საჭირო გლიკოლიზისთვის, მაგრამ საჭიროა დანარჩენი ქიმიური რეაქციების წარმოსადგენად.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ჟანგბადი აუცილებელია გლუკოზის სრული დაჟანგვისთვის.

უჯრედული სუნთქვა არის პროცესი, რომლის დროსაც უჯრედები გამოყოფენ ენერგიას გლუკოზასგან და ცვლის მას გამოსაყენებელ ფორმას, რომელსაც ATP ეწოდება. ATP არის მოლეკულა, რომელიც უჯრედს მცირე რაოდენობით ენერგიას აწვდის, რაც მას აძლევს საწვავს კონკრეტული დავალებების შესასრულებლად.

არსებობს სუნთქვის ორი ტიპი: ანაერობული და აერობული. ანაერობული სუნთქვა არ იყენებს ჟანგბადს. ანაერობული სუნთქვა წარმოქმნის საფუარს ან ლაქტატს. ვარჯიშის დროს სხეული უფრო სწრაფად იყენებს ჟანგბადს, ვიდრე მიიღება; ანაერობული სუნთქვა უზრუნველყოფს ლაქტატს კუნთების მოძრაობის შესანარჩუნებლად. ლაქტატის დაგროვება და ჟანგბადის უკმარისობა არის კუნთების დაღლილობისა და მძიმე ვარჯიშის დროს სუნთქვის გაძნელება.

აერობული სუნთქვა ხდება სამ ეტაპად, სადაც გლუკოზის მოლეკულა ენერგიის წყაროა. პირველ ეტაპს გლიკოლიზი ეწოდება და არ საჭიროებს ჟანგბადს. ამ ეტაპზე, ATP მოლეკულები გამოიყენება გლუკოზის დაშლაში, ნივთიერება, სახელწოდებით პიროვატი, მოლეკულა, რომელიც გადააქვს ელექტრონები, სახელწოდებით NADH, კიდევ ორი ​​ATP მოლეკულა და ნახშირორჟანგი. ნახშირორჟანგი არის ნარჩენების პროდუქტი და გამოიყოფა სხეულიდან.

მეორე ეტაპს კრების ციკლი ეწოდება. ეს ციკლი შედგება რთული ქიმიური რეაქციების სერიისაგან, რომლებიც წარმოქმნიან დამატებით NADH.

საბოლოო ეტაპს ელექტრონული ტრანსპორტის ფოსფორილაცია ეწოდება. ამ ეტაპის განმავლობაში, NADH და სხვა გადამტანი მოლეკულა, სახელად FADH2, ელექტრონებს ატარებენ უჯრედებში. ელექტრონიდან მიღებული ენერგია გარდაიქმნება ATP. ელექტრონების გამოყენების შემდეგ ისინი გადაეცემათ წყალბადის და ჟანგბადის ატომებს წყლის დასამზადებლად.

გლიკოლიზი არის ყველა სუნთქვის პირველი ეტაპი. ამ ეტაპის განმავლობაში, გლუკოზის ყველა მოლეკულა იშლება ნახშირბადზე დაფუძნებულ მოლეკულად, რომელსაც ეწოდება პიროვატი, ორი ATP მოლეკულა და NADH ორ მოლეკულა.

მას შემდეგ, რაც ეს რეაქცია მოხდა, პიროვატი გადის შემდგომ ქიმიურ რეაქციას, რომელსაც დუღილი ეწოდება. ამ პროცესის განმავლობაში პიროვატს ემატება ელექტრონები NAD + და ლაქტატის წარმოქმნის მიზნით.

აერობული სუნთქვის დროს პირუვატი კიდევ უფრო იშლება და ჟანგბადთან ერთად იქმნება ნახშირორჟანგი და წყალი, რომლებიც ორგანიზმიდან გამოიდევნება.

პიროვატი ნახშირბადზე დაფუძნებული მოლეკულაა; პიროვატის თითოეული მოლეკულა შეიცავს ნახშირბადის სამ მოლეკულას. ამ მოლეკულებიდან მხოლოდ ორი გამოიყენება ნახშირორჟანგის შესაქმნელად გლიკოლიზის ბოლო ეტაპზე. ამრიგად, გლიკოლიზის შემდეგ ფხვიერი ნახშირბადი მცურავს გარშემო. ეს ნახშირბადი უკავშირდება სხვადასხვა ფერმენტებს და ქმნის უჯრედში სხვა შესაძლებლობებში გამოყენებულ ქიმიკატებს. კრებსის ციკლის რეაქციებში წარმოიქმნება კიდევ რვა NADH მოლეკულა და კიდევ ერთი ელექტრონის გადამტანი ორი მოლეკულა, რომელსაც FADH2 ეწოდება.

NADH და FADH2 ატარებენ ელექტრონებს სპეციალიზირებულ უჯრედულ მემბრანებში, სადაც ხდება მათი მოპოვება ATP– ს შესაქმნელად. ელექტრონების გამოყენების შემდეგ, ისინი ამოიწურება და უნდა მოიხსნას სხეულიდან. ჟანგბადი ამ ამოცანისთვის აუცილებელია. გამოყენებული ელექტრონები უკავშირდება ჟანგბადს; ეს მოლეკულები საბოლოოდ უკავშირდება წყალბადს და ქმნის წყალს.