უჯრედული სუნთქვა ცოცხალი უჯრედების სიცოცხლის გასაღებია. მის გარეშე უჯრედებს არ ექნებოდათ ენერგია, რაც მათ სჭირდებოდათ ყველა იმ სამუშაოს შესასრულებლად, რაც უნდა გააკეთონ ცოცხალი დარჩენისთვის. უჯრედული სუნთქვის პროცესები და რეაქციები განსხვავდება ორგანიზმთა შორის და ხშირად საკმაოდ რთულია. იმის გაგება, თუ როგორ წარმოიქმნება წყალი პროცესის დროს, მნიშვნელოვანია იმის გასაგებად, თუ როგორ ეხმარება უჯრედული სუნთქვა ცოცხალ უჯრედებს.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
წყალი წარმოიქმნება, როდესაც წყალბადის და ჟანგბადის რეაგირება ხდება H2O– ს წარმოქმნაზე ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის დროს, რაც უჯრედული სუნთქვის ბოლო ეტაპია.
გლუკოზის დაშლა
გლიკოლიზი არის ფიჭური სუნთქვის სამი ეტაპიდან პირველი. მასში მთელი რიგი რეაქციები ანადგურებს გლუკოზას, ან შაქარს და აქცევს მას მოლეკულებად, რომლებსაც პირუვატი ეწოდება. სხვადასხვა ორგანიზმს აქვს გლუკოზის მიღების სხვადასხვა საშუალება. ადამიანები მოიხმარენ საკვებს, რომელიც შეიცავს შაქარს და ნახშირწყლებს, რომელსაც სხეული შემდეგ გლუკოზად აქცევს. მცენარეები აწარმოებენ გლუკოზას ფოტოსინთეზის პროცესში.
უჯრედები იღებენ გლუკოზას და აერთიანებენ მას ჟანგბადთან და ქმნიან ადენოზინტრიფოსფატის ოთხ მოლეკულას, ჩვეულებრივ ATP- ს და ნახშირორჟანგის ექვს მოლეკულას გლიკოლიზის დროს. ATP არის მოლეკულა, რომელიც უჯრედებს სჭირდებათ ენერგიის შესანახად და გადასაცემად. გარდა ამისა, ამ ნაბიჯის დროს იქმნება წყლის ორი მოლეკულა, მაგრამ ისინი რეაქციის ქვეპროდუქტია და არ გამოიყენება უჯრედული სუნთქვის შემდეგ ეტაპებზე. პროცესში მხოლოდ შემდეგ შეიქმნება მეტი ATP და წყალი.
კრებსის ციკლი
უჯრედული სუნთქვის მეორე საფეხურს კრებსის ციკლი ეწოდება, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ლიმონმჟავას ციკლი ან ტრიკარბოქსილის მჟავას (TCA) ციკლი. ეს ეტაპი ხდება უჯრედის მიტოქონდრიის მატრიქსში. კრებსის უწყვეტი ციკლის დროს ენერგია გადადის ორ მატარებელზე, NADH და FADH2, ფერმენტსა და კოფერმენტზე, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ენერგიის გამომუშავებაში. ზოგიერთ ადამიანს, ვისაც უჭირს NADH– ის წარმოება, მაგალითად, ალცჰეიმერის დაავადებით, იღებს NADH დანამატებს, როგორც სიფხიზლისა და კონცენტრაციის ასამაღლებლად.
დიდი ფინალი
ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი ფიჭური სუნთქვის მესამე და ბოლო საფეხურია. ეს არის დიდი ფინალი, რომელშიც წყალი წარმოიქმნება, ATP– ის უმეტესობასთან ერთად, რომელიც საჭიროა უჯრედული სიცოცხლის გასაზრდელად. ეს იწყება იმით, რომ NADH და FADH2 ახდენს პროტონის უჯრედის გადაზიდვას და ქმნის ATP- ს მთელი რიგი რეაქციების საშუალებით.
ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის ბოლოს, კოფერმენტების წყალბადის ხვდება ჟანგბადს, რომელიც უჯრედმა მოიხმარა და მასთან რეაგირებს წყლის წარმოქმნით. ამ გზით წყალი იქმნება, როგორც მეტაბოლიზმის რეაქციის სუბპროდუქტი. უჯრედული სუნთქვის ძირითადი მოვალეობაა არა ამ წყლის შექმნა, არამედ უჯრედების ენერგიით მომარაგება. ამასთან, წყალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მცენარეთა და ცხოველთა ცხოვრებაში, ამიტომ მნიშვნელოვანია, რომ წყალი მოიხმაროთ, ვიდრე უჯრედულ სუნთქვას დაეყრდნოთ, შექმნათ იმდენი წყალი, რამდენიც თქვენს სხეულს სჭირდება.