Ląstelinis kvėpavimas žmonėms

Apibrėžimas

Ląstelinis kvėpavimas, dar vadinamas aerobiniu (iš senovės graikų „aer“ - oras) ląsteliniu kvėpavimu, apibūdina žmonių maistinių medžiagų, tokių kaip gliukozė ar riebalų rūgštys, skaidymą su deguonies (O2) vartojimu energijos gamybai, kuris yra būtinas ląstelių išlikimas. Šio proceso metu maistinės medžiagos yra oksiduojamos, ty jos išskiria elektronus, o deguonis sumažėja, o tai reiškia, kad jis užima elektronus. Galutiniai produktai, susidarantys iš deguonies ir maistinių medžiagų, yra anglies dioksidas (CO2) ir vanduo (H2O).

Korinio kvėpavimo funkcija ir uždaviniai

Visiems žmogaus kūno procesams reikia energijos. Fizinis judesys, smegenys funkcija, sumušimas širdis, gamyba seilės or plaukai ir netgi virškinimui reikalinga energija. Be to, kūnui išgyventi reikia deguonies.

Čia ypač svarbus ląstelinis kvėpavimas. Šio ir dujų deguonies pagalba organizmas sugeba deginti daug energijos turinčias medžiagas ir pagaminti reikiamą energiją. Pats deguonis nesuteikia mums energijos, tačiau jis reikalingas cheminiams degimo procesams organizme atlikti, todėl yra būtinas mūsų išlikimui.

Kūnas žino daug įvairių energijos šaltinių:

• Gliukozė (cukrus) yra pagrindinis energijos šaltinis ir pagrindinė sudedamoji dalis, taip pat galutinis produktas, padalytas iš visų krakmolingų maisto produktų
• Riebalų rūgštys ir glicerinas yra galutiniai riebalų skilimo produktai ir taip pat gali būti naudojami energijos gamybai
• Paskutinė energijos šaltinių grupė yra aminorūgštys, kurios yra baltymų skaidymo produktas. Po tam tikros transformacijos kūne jos taip pat gali būti naudojamos ląstelių kvėpavimui ir taip energijos gamybai

Labiausiai žmogaus organizme naudojamas energijos šaltinis yra gliukozė. Yra reakcijų grandinė, kuri, vartojant deguonį, galiausiai sukelia produktus CO2 ir H2O.

Šis procesas apima glikolizę, ty gliukozės skaidymą ir produkto perdavimą piruvatas per tarpinį acetil-CoA žingsnį į citrato ciklą (sinonimas: citrinos rūgšties ciklas arba taip pat Vėžys ciklas). Šis ciklas taip pat apima kitų maistinių medžiagų, tokių kaip aminorūgštys ar riebalų rūgštys, skilimo produktus. Riebalų rūgščių „susmulkinimas“, kad jos taip pat galėtų tekėti į citrato ciklą, vadinamas beta oksidacija.

Taigi citrato ciklas yra tam tikras tiekimo taškas, kuriame visi energijos šaltiniai gali būti tiekiami energijos apykaitai. Ciklas vyksta mitochondrijos, žmogaus ląstelių „energijos jėgainės“. Visų šių procesų metu energija ATP pavidalu iš dalies sunaudojama, tačiau jau pagaminama, kaip, pavyzdžiui, atliekant glikolizę.

Be to, daugiausia kuriamos kitos tarpinės energijos atsargos (pvz., NADH, FADH2), kurios kaip tarpinės energijos atsargos atlieka tik energijos gamybos metu. Tada šios tarpinės akumuliacinės molekulės patenka į paskutinį ląstelės kvėpavimo etapą, būtent oksidacinio fosforilinimo etapą arba dar vadinamą kvėpavimo grandine. Tai žingsnis, kurį iki šiol dirbo visi procesai.

Kvėpavimo grandinė, kuri taip pat vyksta mitochondrijos, vėlgi susideda iš kelių etapų, kurių metu daug energijos turinčios tarpinės akumuliacinės molekulės naudojamos universalios energijos nešiklio ATP gamybai. Iš viso, skaidant vieną gliukozės molekulę, iš viso susidaro 32 ATP molekulės. Kvėpavimo grandinėje yra įvairių baltymų kompleksų, kurie čia vaidina labai įdomų vaidmenį.

Jie veikia kaip siurbliai, kurie, sunaudojus tarpines akumuliacines molekules, protonus (H + jonus) pumpuoja į mitochondrijų dvigubos membranos ertmę, todėl yra didelė protonų koncentracija. Tai sukelia koncentracijos gradientą tarp tarpmembraninės erdvės ir mitochondrijų matricos. Šio gradiento pagalba galiausiai susidaro baltymo molekulė, kuri veikia panašiai kaip tam tikra vandens turbina. Dėl šio protonų gradiento baltymas sintetina ATP molekulę iš ADP ir fosfatų grupės.