Aerobik hücresel solunum, hücrelerin glikozu enerjiye dönüştürmelerine yardımcı olmak için oksijen kullandığı süreçtir. Bu tip solunum üç adımda gerçekleşir: glikoliz; Krebs döngüsü; ve elektron taşıma fosforilasyonu. Oksijen, glikoliz için gerekli değildir, ancak geri kalan kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi için gereklidir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Oksijen, glikozun tam oksidasyonu için gereklidir.
Hücresel solunum
Hücresel solunum, hücrelerin glikozdan enerji saldığı ve onu ATP adı verilen kullanılabilir bir forma dönüştürdüğü süreçtir. ATP, hücreye belirli görevleri yerine getirmek için yakıt sağlayan az miktarda enerji sağlayan bir moleküldür.
İki tür solunum vardır: anaerobik ve aerobik. Anaerobik solunum oksijen kullanmaz. Anaerobik solunum maya veya laktat üretir. Egzersiz yaparken vücut oksijeni aldığından daha hızlı kullanır; anaerobik solunum kasları hareket ettirmek için laktat sağlar. Laktat birikimi ve oksijen eksikliği, sert egzersiz sırasında kas yorgunluğunun ve zor nefes almanın nedenleridir.
Aerobik Solunum
Aerobik solunum, bir glikoz molekülünün enerji kaynağı olduğu üç aşamada gerçekleşir. İlk aşamaya glikoliz denir ve oksijen gerektirmez. Bu aşamada, ATP molekülleri, glikozu piruvat adı verilen bir maddeye, NADH adı verilen elektronları, iki ATP molekülünü ve karbondioksiti taşıyan bir moleküle parçalamaya yardımcı olmak için kullanılır. Karbondioksit atık bir üründür ve vücuttan atılır.
İkinci aşama Krebs döngüsü olarak adlandırılır. Bu döngü, ek NADH üreten bir dizi karmaşık kimyasal reaksiyondan oluşur.
Son aşamaya elektron taşıma fosforilasyonu denir. Bu aşamada NADH ve FADH2 adı verilen başka bir taşıyıcı molekül, hücrelere elektron taşır. Elektronlardan gelen enerji ATP'ye dönüştürülür. Elektronlar kullanıldıktan sonra, su yapmak için hidrojen ve oksijen atomlarına bağışlanırlar.
Solunumda Glikoliz
Glikoliz, tüm solunumun ilk aşamasıdır. Bu aşamada, her glikoz molekülü, piruvat adı verilen karbon bazlı bir moleküle, iki ATP molekülüne ve iki NADH molekülüne parçalanır.
Bu reaksiyon meydana geldiğinde, piruvat, fermantasyon adı verilen başka bir kimyasal reaksiyondan geçer. Bu işlem sırasında, NAD+ ve laktat üretmek için piruvata elektronlar eklenir.
Aerobik solunumda, piruvat daha da parçalanır ve vücuttan atılan karbondioksit ve su oluşturmak için oksijenle birleştirilir.
Krebs döngüsü
Piruvat, karbon bazlı bir moleküldür; her piruvat molekülü üç karbon molekülü içerir. Bu moleküllerden sadece ikisi, glikolizin son aşamasında karbondioksit oluşturmak için kullanılır. Böylece, glikolizden sonra etrafta yüzen gevşek karbon vardır. Bu karbon, hücrede diğer kapasitelerde kullanılan kimyasalları oluşturmak için çeşitli enzimlere bağlanır. Krebs döngüsü reaksiyonları ayrıca sekiz tane daha NADH molekülü ve FADH2 adı verilen başka bir elektron taşıyıcının iki molekülünü üretir.
Elektron Taşıma Fosforilasyonu
NADH ve FADH2, elektronları ATP oluşturmak için hasat edildikleri özel hücre zarlarına taşır. Elektronlar kullanıldıktan sonra tükenirler ve vücuttan atılmaları gerekir. Oksijen bu görev için gereklidir. Kullanılmış elektronlar oksijene bağlanır; bu moleküller sonunda su oluşturmak için hidrojen ile bağlanır.