Hvordan er oksygen viktig for frigjøring av energi i cellulær respirasjon?

Aerob cellulær respirasjon er prosessen der celler bruker oksygen for å hjelpe dem med å omdanne glukose til energi. Denne typen respirasjon forekommer i tre trinn: glykolyse; Krebs-syklusen; og elektrontransportfosforylering. Oksygen er ikke nødvendig for glykolyse, men det kreves for at resten av de kjemiske reaksjonene skal finne sted.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Oksygen er nødvendig for fullstendig oksidasjon av glukose.

Cellular respiration er prosessen der celler frigjør energi fra glukose og endrer den til en brukbar form kalt ATP. ATP er et molekyl som gir en liten mengde energi til cellen, som gir drivstoff til å utføre spesifikke oppgaver.

Det er to typer respirasjon: anaerob og aerob. Anaerob respirasjon bruker ikke oksygen. Anaerob respirasjon produserer gjær eller laktat. Når du trener, bruker kroppen oksygen raskere enn den tas inn; anaerob respirasjon gir laktat for å holde musklene i bevegelse. Laktatoppbygging og oksygenmangel er årsakene til muskeltretthet og anstrengt pust under hard trening.

Aerob respirasjon forekommer i tre trinn der et glukosemolekyl er energikilden. Den første fasen kalles glykolyse og krever ikke oksygen. I dette stadiet brukes ATP-molekyler for å bidra til å bryte ned glukose til et stoff som kalles pyruvat, et molekyl som transporterer elektroner kalt NADH, ytterligere to ATP-molekyler og karbondioksid. Karbondioksid er et avfallsprodukt og fjernes fra kroppen.

Den andre fasen kalles Krebs-syklusen. Denne syklusen består av en serie komplekse kjemiske reaksjoner som genererer ytterligere NADH.

Den siste fasen kalles elektrontransportfosforylering. I løpet av dette stadiet bærer NADH og et annet transportormolekyl som heter FADH2 elektroner til cellene. Energi fra elektronene konverteres til ATP. Når elektronene har blitt brukt, blir de donert til atomer av hydrogen og oksygen for å lage vann.

Glykolyse er den første fasen av all respirasjon. I løpet av dette stadiet brytes hvert molekyl glukose ned i et karbonbasert molekyl som kalles pyruvat, to ATP-molekyler og to NADH-molekyler.

Når denne reaksjonen har skjedd, går pyruvat gjennom en ytterligere kjemisk reaksjon som kalles fermentering. I løpet av denne prosessen tilsettes elektroner i pyruvatet for å generere NAD + og laktat.

I aerob respirasjon brytes pyruvat videre ned og kombineres med oksygen for å skape karbondioksid og vann, som blir eliminert fra kroppen.

Pyruvat er et karbonbasert molekyl; hvert molekyl av pyruvat inneholder tre karbonmolekyler. Bare to av disse molekylene brukes til å skape karbondioksid i det siste trinnet av glykolyse. Dermed flyter det løs karbon etter glykolyse. Dette karbonet binder seg til forskjellige enzymer for å lage kjemikalier som brukes i andre kapasiteter i cellen. Krebs-syklusreaksjonene genererer også åtte flere molekyler av NADH og to molekyler av en annen elektrontransportør kalt FADH2.

NADH og FADH2 fører elektroner til spesialiserte cellemembraner, hvor de høstes for å skape ATP. Når elektronene er brukt, blir de utarmet og må fjernes fra kroppen. Oksygen er viktig for denne oppgaven. Brukte elektroner binder seg med oksygen; disse molekylene binder til slutt med hydrogen for å danne vann.