Varför är syre viktigt vid cellulär respiration?

Cellulär andning är processcellerna för att hämta energi lagrad i kolhydrater fetter och proteiner. Glukos och andra molekyler bryts ner och den energi som släpps används för att göra en annan molekyl som heter adenosintrifosfat (ATP) cellens "energimarginal". Även om våra celler kan använda fermentering för att göra ATP utan att använda syre är cellulär andning mycket effektivare - så mycket att människor och de flesta andra djur dör snabbt om de är sjuka.

Hur cellulär respiration fungerar

Cell respiration börjar med glykolys där en molekyl av glukos delas upp i cellens cytoplasma. De viktigaste stegen i cellulär andning sker emellertid i mitokondrier cellens kraftverk där elektroner passerar längs en serie membraninkroppade proteiner som kallas elektrontransportkedjan. Varje protein använder en del av energin från denna överföring för att pumpa vätejoner i utrymmet mellan mitokondrionens inre och yttre membran. Genom att koncentrera vätejoner i detta utrymme skapar mitchondrion en lutning som kan användas för att göra ATP som att pumpa vatten uppåt så att det kan driva en turbin. ATP är sedan tillgänglig för andra processer i cellen för energi.

Oxygenroll

Vid slutet av elektrontransportkedjan i mitokondrier doneras elektroner till syre (O2) som kombinerar med Utan O2-molekylerna för att acceptera elektronerna kunde elektrontransportkedjan inte fungera.

Fermentation

Cellulär andning hänför sig i allmänhet till aerob andning där celler använder processen som beskrivits ovan för att göra ATP. Om syre inte är tillgängligt kan våra celler dock fortfarande göra en begränsad mängd ATP genom mjölksyrajäsning. I denna process använder cellen glykolys för att bryta upp glukos (precis som vid aerob andning) och donerar elektroner till en sockermolekyl som kallas pyruvat vilket bildar när glukos bryts ner. Denna reaktion resulterar i en biprodukt som kallas mjölksyra.

Fermentation vs Aerobic Respiration

Aerobisk andning ger mycket mer ATP än mjölksyrajäsning. Vid jäsning accepterar pyruvat elektroner från glykolys; Vid aerob andning å andra sidan bryts pyruvat ytterligare för att göra mer ATP i mitokondrier. Som ett resultat kan aerob andning generera upp till 19 gånger mer ATP per molekyl glukos än mjölksyrajäsning.

Varför syre är viktigt

Syre är viktigt eftersom det gör aerob andning möjlig genom att ta emot elektroner från transportkedja i mitokondrierna. Ibland är syre inte tillgängligt i några av dina muskelceller (vanligtvis under tung träning); ibland som dessa kommer muskelcellerna tillfälligt att återgå till mjölksyrajäsning vilket ger mycket mindre energi