Aerobā šūnu elpošana ir process, kurā šūnas izmanto skābekli, lai palīdzētu pārvērst glikozi enerģijā. Šis elpošanas veids notiek trīs posmos: glikolīze; Krebsa cikls; un elektronu transporta fosforilēšana. Skābeklis nav nepieciešams glikolīzei, bet ir nepieciešams pārējo ķīmisko reakciju norisei.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Skābeklis ir nepieciešams pilnīgai glikozes oksidēšanai.
Šūnu elpošana
Šūnu elpošana ir process, kurā šūnas atbrīvo enerģiju no glikozes un maina to izmantojamā formā, ko sauc par ATP. ATP ir molekula, kas nodrošina nelielu enerģijas daudzumu šūnai, kas nodrošina degvielu konkrētu uzdevumu veikšanai.
Ir divu veidu elpošana: anaerobā un aerobā. Anaerobā elpošana neizmanto skābekli. Anaerobā elpošana rada raugu vai laktātu. Vingrojot, ķermenis skābekli izmanto ātrāk, nekā tas tiek uzņemts; anaerobā elpošana nodrošina laktātu, lai muskuļi kustētos. Laktāta uzkrāšanās un skābekļa trūkums ir iemesls muskuļu nogurumam un apgrūtinātai elpošanai smagas slodzes laikā.
Aerobā elpošana
Aerobā elpošana notiek trīs posmos, kur enerģijas avots ir glikozes molekula. Pirmo posmu sauc par glikolīzi, un tam nav nepieciešams skābeklis. Šajā posmā ATP molekulas tiek izmantotas, lai palīdzētu sadalīt glikozi vielā, ko sauc par piruvātu, molekulu, kas transportē elektronus, ko sauc par NADH, vēl divām ATP molekulām un oglekļa dioksīdu. Oglekļa dioksīds ir atkritumi, un tas tiek izvadīts no ķermeņa.
Otro posmu sauc par Krebsa ciklu. Šis cikls sastāv no virknes sarežģītu ķīmisko reakciju, kas rada papildu NADH.
Pēdējo posmu sauc par elektronu transporta fosforilēšanu. Šajā posmā NADH un cita transportera molekula, ko sauc par FADH2, elektronus ved uz šūnām. Elektronu enerģija tiek pārveidota par ATP. Kad elektroni ir izmantoti, tie tiek ziedoti ūdeņraža un skābekļa atomiem, lai iegūtu ūdeni.
Glikolīze elpošanā
Glikolīze ir visas elpošanas pirmais posms. Šajā posmā katra glikozes molekula tiek sadalīta uz oglekļa bāzes molekulā, ko sauc par piruvātu, divās ATP molekulās un divās NADH molekulās.
Kad šī reakcija ir notikusi, piruvāts iziet vēl vienu ķīmisku reakciju, ko sauc par fermentāciju. Šī procesa laikā elektronus pievieno piruvātam, lai radītu NAD + un laktātu.
Aerobā elpošanā piruvātu tālāk sadala un apvieno ar skābekli, lai izveidotu oglekļa dioksīdu un ūdeni, kas tiek izvadīti no ķermeņa.
Krebsa cikls
Piruvāts ir molekula uz oglekļa bāzes; katra piruvāta molekula satur trīs oglekļa molekulas. Tikai divas no šīm molekulām tiek izmantotas, lai radītu oglekļa dioksīdu glikolīzes pēdējā posmā. Tādējādi pēc glikolīzes apkārt ir peldošs ogleklis. Šis ogleklis saistās ar dažādiem enzīmiem, lai izveidotu ķīmiskas vielas, kuras šūnā izmanto citās jaudās. Krebsa cikla reakcijas rada arī vēl astoņas NADH molekulas un divas citas elektronu transportētāja molekulas, ko sauc par FADH2.
Elektronu transporta fosforilēšana
NADH un FADH2 nes elektronus uz specializētām šūnu membrānām, kur tos ievāc, lai izveidotu ATP. Kad elektroni ir izmantoti, tie iztukšojas un ir jāizņem no ķermeņa. Skābeklis ir būtisks šī uzdevuma veikšanai. Izmantotie elektroni saistās ar skābekli; šīs molekulas galu galā saistās ar ūdeņradi, veidojot ūdeni.