Šūnu elpošana ir dzīvu šūnu atslēga uz dzīvību. Bez tā šūnām nebūtu enerģijas, kas nepieciešama visu darbu veikšanai, kas viņiem jāveic, lai paliktu dzīvi. Šūnu elpošanas procesi un reakcijas organismos atšķiras un bieži ir diezgan sarežģīti. Izpratne par to, kā procesā veidojas ūdens, ir kritiska, lai saprastu, kā šūnu elpošana palīdz dzīvajām šūnām.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Ūdens rodas, ūdeņradim un skābeklim elektronu transporta ķēdes laikā veidojoties H2O, kas ir šūnu elpošanas pēdējais posms.
Glikozes sadalīšana
Glikolīze ir pirmais no trim šūnu elpošanas posmiem. Tajā virkne reakciju sašķeļ glikozi jeb cukuru un pārvērš to par piruvāta molekulām. Dažādiem organismiem ir dažādi glikozes iegūšanas līdzekļi. Cilvēks lieto pārtiku, kas satur cukurus un ogļhidrātus, kurus organisms pēc tam pārvērš glikozē. Augi fotosintēzes procesā ražo glikozi.
Šūnas uzņem glikozi un apvieno to ar skābekli, lai glikolīzes laikā izveidotu četras adenozīna trifosfāta molekulas, kuras parasti dēvē par ATP, un sešas oglekļa dioksīda molekulas. ATP ir molekula, kas šūnām nepieciešama enerģijas uzkrāšanai un nodošanai. Turklāt šajā solī tiek izveidotas divas ūdens molekulas, taču tās ir reakcijas blakusprodukti un netiek izmantotas nākamajās šūnu elpošanas pakāpēs. Tikai vēlāk procesa laikā tiek radīts vairāk ATP un ūdens.
Krebsa cikls
Šūnu elpošanas otro soli sauc par Krebsa ciklu, ko sauc arī par citronskābes ciklu vai trikarboksilskābes (TCA) ciklu. Šis posms notiek šūnu mitohondriju matricā. Nepārtrauktā Krebsa cikla laikā enerģija tiek pārnesta uz diviem nesējiem - NADH un FADH2 - fermentu un koenzīmu, kuriem ir galvenā loma enerģijas radīšanā. Daži cilvēki, kuriem ir grūtības radīt NADH, piemēram, tie, kuriem ir Alcheimera slimība, lieto NADH piedevas kā modrības un koncentrēšanās spējas palielināšanas veidu.
Lielais fināls
Elektronu transportēšanas ķēde ir trešais un pēdējais šūnu elpošanas posms. Tas ir lielais fināls, kurā veidojas ūdens, kā arī lielākā daļa ATP, kas nepieciešama šūnu dzīves nodrošināšanai. Tas sākas ar NADH un FADH2 protonu transportēšanu caur šūnu, radot ATP, izmantojot virkni reakciju.
Elektronu transporta ķēdes beigās ūdeņradis no koenzīmiem satiekas ar skābekli, ko šūna ir patērējusi, un reaģē ar to, veidojot ūdeni. Tādā veidā ūdens tiek veidots kā vielmaiņas reakcijas blakusprodukts. Šūnu elpošanas primārais pienākums nav radīt šo ūdeni, bet gan nodrošināt šūnas ar enerģiju. Tomēr ūdenim ir izšķiroša loma augu un dzīvnieku dzīvē, tāpēc ir svarīgi patērēt ūdeni, nevis paļauties uz šūnu elpošanu, lai izveidotu tik daudz ūdens, cik nepieciešams jūsu ķermenim.