Vücut hücreleri, gıdada depolanan enerjiyi kullanılabilir bir forma aktarmak için oksijen kullanır. Hücresel solunum olarak adlandırılan bu süreç, hücrelerin enerji gibi hayati işlevleri yerine getirmesini sağlar. güç veren kaslar (kalp gibi istemsiz kaslar dahil) ve malzemelerin içeri ve dışarı hareketi olarak hücreler. Vücutta oksijen olmadan hücreler sınırlı bir süre işlev görebilir; uzun süreli oksijen tükenmesi hücre ölümüne ve sonunda organizmanın ölümüne yol açar.
Solunumda Glikoliz
Hücreler, hücresel solunuma yardımcı olmak için oksijen kullanır. Aerobik hücresel solunum olarak adlandırılan bu solunum türü, esas olarak bir ara madde aracılığıyla glikoz ve oksijeni reaksiyona sokarak depolanan enerjiyi kullanılabilir bir forma dönüştürür. Aerobik hücresel solunumun ilk aşaması olan glikoliz, oksijen olmadan gerçekleştirilebilir. Ancak oksijen yoksa, hücresel solunum bu aşamadan sonra devam edemez.
Glikolizde glikoz, piruvat adı verilen karbon bazlı bir moleküle dönüştürülür. Bu işlem sırasında hücrelere enerji sağlayan bir nükleotit olan iki molekül adenosin tri-fosfat (ATP) üretilir.
Piruvat ayrıca karbon dioksit ve NADH (bir elektron taşıma molekülü) oluşturmak için oksijen ile birleşebilen gevşek karbon ve hidrojene ayrılır. Oksijen yoksa, parçalanan piruvat, laktik asit üreten fermantasyon adı verilen bir süreçten geçer.
Elektron taşıma zinciri
Oksijen, aerobik hücresel solunum döngüsünün üçüncü basamağı için önemlidir. Bu adım sırasında, elektron taşıma molekülleri, elektronları toplanıp ATP üretimi için kullanıldığı hücrelere taşır. Elektronlar kullanıldıktan sonra oksijen ve hidrojen ile birleşerek su oluştururlar ve vücuttan atılırlar.
Bu adım sırasında oksijen mevcut olmasaydı, sistemde elektronlar oluşurdu. Yakında elektron taşıma zinciri tıkanacak ve ATP üretimi duracaktı. Bu, hücre ölümüne ve organizmanın ölümüne yol açacaktır.
Kandaki Hemoglobin
Hemoglobin veya kırmızı kan hücreleri öncelikle oksijen taşıyıcılarıdır. Bu hücreler, akciğerler yoluyla hava solunduğunda oksijen alırlar. Oksijen kendisini bu hücrelere bağlar ve daha sonra onu kalbe taşır. Kalp, hücresel solunum sürecinde oksijenli kanı vücuttaki hücrelere dolaştırır.
Geçici Yoksunluk
Egzersiz yaparken vücut oksijeni hücrelere götürebileceğinden daha hızlı tüketebilir. Bu geçici bir oksijen yoksunluğuna neden olur. Kas hücreleri, bu gerçekleştiğinde sınırlı bir süre için anaerobik (havasız) solunum yapabilir. Anaerobik solunum, kaslarda biriken, kramp ve yorgunluğa neden olan laktik asit üretir.
Yoksunluk ve Ölüm
Hücreler uzun süre oksijenden yoksun kalırsa organizma yaşayamaz. Elektron taşıma sisteminde elektronlar birikerek ATP üretimini durdurur. ATP olmadan hücreler, kalp atışını tutmak ve akciğerleri içeri ve dışarı hareket ettirmek gibi hayati işlevleri yerine getiremezler. Organizma yakında bilincini kaybedecek ve oksijen hızla geri yüklenmezse ölecektir.