Keď počujete výraz dýchanie, môžete prirodzene myslieť na svoje pľúca, pretože dýchanie znamená dýchanie. Avšak bunkové dýchanie je spôsob, akým vaše bunky produkujú energiu z molekúl potravy, ktorú konzumujete.
Tento proces môže byť buď aeróbne alebo anaeróbne - vyžadujúci kyslík alebo nie. Pokiaľ ide o eukaryoty, ktoré majú všetky odlišné jadrá obsahujúce ich genetickú informáciu, typ bunkového dýchania sa líši podľa okolností a dokonca aj podľa druhu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Používa väčšina eukaryotických buniek aeróbne dýchanie, ktorý sa spolieha na kyslík a je najúčinnejší na výrobu energie. Niektoré eukaryotické bunky sa však obracajú k anaeróbne dýchanie keď kyslík nie je k dispozícii. Vedci nedávno objavili tri prekvapivé eukaryoty, ktoré žijú v časti oceánu bez kyslíka, a preto vždy používajú anaeróbne dýchanie.
Čo je to bunkové dýchanie?
Všetko živé potrebuje energiu. Proces prehĺtania energie však nekončí, keď prehltnete burrito. Bunkové dýchanie je a biochemická cesta ktorý uvoľňuje energiu uloženú v chemických väzbách, ktoré držia tieto molekuly potravy pohromade.
Spravidla sa používajú eukaryotické bunky aeróbne dýchanie - vyžadujúci kyslík - na výrobu využiteľnej energie tzv ATP z molekúl glukózy. Všeobecná schéma aeróbneho dýchania v eukaryotických bunkách zahŕňa tri zložité kroky: glykolýza, cyklus kyseliny citrónovej a reťazec transportu elektrónov reakcie. Tento typ dýchania väčšinou prebieha v špecializovaných organelách tzv mitochondrie.
Prokaryotické bunky majú naopak tendenciu používať anaeróbne dýchanie - nevyžadujúce kyslík. Aj keď môžu používať aeróbne dýchanie, často sú schopní vytvoriť dostatok energie pomocou anaeróbneho dýchania. Prvým krokom s anaeróbnym dýchaním je tiež glykolýza, pri ktorej sa z jednej glukózy získajú dve molekuly ATP.
To tiež vyrába pyruvát, ktoré potom môžu ísť dvoma spôsobmi: smerom k fermentácii alebo smerom k kyseline mliečnej (za určitých okolností ju používajú živočíšne bunky). Tento typ bunkového dýchania väčšinou prebieha v cytoplazma.
Aeróbne a anaeróbne dýchanie
Výťažok energie z anaeróbneho dýchania nie je taký dobrý ako výťažok z aeróbneho dýchania. Z tohto dôvodu eukaryoty vždy používajú aeróbne bunkové dýchanie, keď majú k dispozícii kyslík. Niekedy sa však eukaryotické bunky obrátia k anaeróbne dýchanie keď im dôjde kyslík, ktorý potrebujú na aeróbne dýchanie.
Najlepším príkladom je váš svalové bunky. Keď ste pracovali tak tvrdo, že vaše svalové bunky spotrebovali všetok dostupný kyslík, vaše bunky jednoducho prešli na anaeróbnu dráhu, aby vám pomohli. Toto produkuje kyselina mliečna, ktoré môžu byť v srdci oxidované na energiu alebo prevedené späť na glukózu v pečeni, ak už nie sú potrebné.
Nový (ish) Discovery
Vedci dlho verili, že zatiaľ čo sa niektoré eukaryotické bunky obrátili na anaeróbne dýchanie, keď to museli nevyhnutne, a že všetci eukaryoti sa prednostne spoliehali na aeróbne dýchanie. Predstavte si ich prekvapenie, keď objavili existenciu mnohobunkových organizmov, ktoré sa s kyslíkom nikdy nestretli, natoľko ho využívali na bunkové procesy!
V roku 2010 našli vedci česajúci dno Stredozemného mora tri takéto druhy zakopané v sedimente - asi 10 000 stôp pod hladinou oceánu. Toto povodie je hypersalin, alebo asi osemkrát slanejšia ako bežná morská voda. Táto hustota znamená, že voda v povodí sa nemôže miešať s bežnou morskou vodou nad ňou, čo ju robí anoxickýalebo úplne bez kyslíka.
Vedci pridali tri organizmy, ktoré našli, k naposledy pomenovanému zvieraciemu kmeňu, ktorý sa volá Loricifera; teraz sa volajú Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. a Pliciloricus nov. sp. Pretože tieto malé morské potvorky trávia celý život bez toho, aby sa niekedy stretli s kyslíkom, ich mitochondrie sú viac ako hydrogenozómy, čo sú organely, ktoré vykonávajú anaeróbne dýchanie u mnohých jednobunkových parazitov.