Tanım
Aerobik (eski Yunanca "aer" - hava) hücresel solunum olarak da bilinen hücresel solunum, insanlarda glikoz veya yağ asitleri gibi besinlerin enerji üretimi için oksijen (O2) tüketimiyle parçalanmasını tanımlar. hücrelerin hayatta kalması. Bu işlem sırasında besinler oksitlenir, yani elektron verirken oksijen azalır, bu da elektronları tuttuğu anlamına gelir. Oksijen ve besinlerden oluşan son ürünler karbondioksit (CO2) ve sudur (H2O).
Hücresel solunumun işlevi ve görevleri
İnsan vücudundaki tüm işlemler enerji gerektirir. Fiziksel hareket, beyin işlev, dayak kalp, üretimi tükürük or saç ve hatta sindirimin gerçekleşmesi için enerji gerekir. Ek olarak, vücudun hayatta kalması için oksijene ihtiyacı vardır.
Burada hücresel solunum özel bir öneme sahiptir. Bunun ve gaz oksijenin yardımıyla vücut, enerji açısından zengin maddeleri yakabilir ve ihtiyaç duyduğu enerjiyi üretebilir. Oksijenin kendisi bize enerji sağlamaz, ancak vücuttaki kimyasal yanma süreçlerini yürütmek için gereklidir ve bu nedenle hayatta kalmamız için gereklidir.
Vücut, birçok farklı enerji kaynağı türünü bilir:
- Glikoz (şeker), tüm nişastalı gıdalardan ayrılan nihai ürünün yanı sıra ana enerji kaynağı ve temel yapı taşıdır.
- Yağ asitleri ve gliserin, yağ bölünmesinin son ürünleridir ve aynı zamanda enerji üretiminde de kullanılabilir.
- Son enerji kaynakları grubu, protein bölünmesinin ürünü olan amino asitlerdir. Vücuttaki belirli bir dönüşümden sonra, bunlar hücre solunumunda ve dolayısıyla enerji üretiminde de kullanılabilir.
İnsan vücudunun en çok kullandığı enerji kaynağı glikozdur. Oksijen tüketimiyle sonuçta CO2 ve H2O ürünlerine yol açan bir reaksiyonlar zinciri vardır.
Bu süreç, glikoliz, yani glikozun bölünmesi ve ürünün transferini içerir. piruvat Asetil-CoA'nın sitrat döngüsüne ara aşaması yoluyla (eşanlamlı: sitrik asit döngüsü veya ayrıca kanser döngü). Bu döngü aynı zamanda amino asitler veya yağ asitleri gibi diğer besinlerin parçalanma ürünlerini de içerir. Yağ asitlerinin sitrat döngüsüne de akabilmeleri için "ezildikleri" sürece beta oksidasyon denir.
Dolayısıyla sitrat döngüsü, tüm enerji kaynaklarının enerji metabolizmasına sağlanabileceği bir tür tedarik noktasıdır. Döngü, mitokondri, insan hücrelerinin “enerji santralleri”. Tüm bu işlemler sırasında, ATP biçimindeki enerji kısmen tüketilir, ancak örneğin glikolizde olduğu gibi zaten üretilmiştir.
Ek olarak, diğer ara enerji depoları (örn. NADH, FADH2) ağırlıklı olarak oluşturulur ve bunlar yalnızca enerji üretimi sırasında ara enerji depoları olarak işlevlerini yerine getirir. Bu ara depolama molekülleri daha sonra hücre solunumunun son aşamasına, yani oksidatif fosforilasyon aşamasına veya aynı zamanda solunum zinciri olarak da adlandırılır. Bu, şu ana kadar tüm süreçlerin üzerinde çalıştığı adımdır.
Solunum zinciri de yer alır. mitokondriyine enerji açısından zengin ara depolama moleküllerinin çok amaçlı enerji taşıyıcı ATP'yi üretmek için kullanıldığı birkaç adımdan oluşur. Toplamda, bir glikoz molekülünün bozunması, toplam 32 ATP molekülü ile sonuçlanır. Solunum zinciri, burada çok ilginç bir rol oynayan çeşitli protein kompleksleri içerir.
Ara depolama molekülleri tüketildiğinde, protonları (H + iyonları) mitokondriyal çift zarın boşluğuna pompalayan pompalar olarak işlev görürler, böylece yüksek bir proton konsantrasyonu olur. Bu, zarlar arası boşluk ile mitokondriyal matris arasında bir konsantrasyon gradyanına neden olur. Bu gradyan yardımıyla nihayetinde bir tür su türbinine benzer şekilde işlev gören bir protein molekülü oluşur. Bu proton gradyanı tarafından yönlendirilen protein, bir ADP ve bir fosfat grubundan bir ATP molekülünü sentezler.
