Tartalom
- Energia tüzelőanyag
- A fermentáció és a sejtek légzésének összehasonlítása
- Sejtes légzésből származó energia
- Az erjedési folyamatból származó energia
Minden életnek energiára van szüksége az életfunkciók folytatásához. Még az ülés és az olvasás is energiát igényel. Növekedés, emésztés, mozgás: mind energiafelhasználásra van szükség. A maratoni futás sok energiát igényel. Szóval, honnan származik az az energia?
Energia tüzelőanyag
Az életfunkciók elvégzéséhez szükséges energia a cukor lebontásából származik. A fotoszintézis a nap energiáját felhasználja a szén-dioxid és a víz összekapcsolására glükóz (cukor) előállításához, és hulladékként oxigént bocsát ki. A növények ezt a glükózt cukorként vagy keményítőként tárolják. Az állatok, gombák, baktériumok és - néha - más növények táplálják ezeket a növényi erőforrásokat, lebontva a keményítőt vagy a cukrot, hogy felszabadítsák a tárolt energiát.
A fermentáció és a sejtek légzésének összehasonlítása
A fermentáció és a sejtek légzése egy kritikus tényezőtől különböznek: az oxigén. A sejtek légzése oxigént használ fel a kémiai reakcióban, amely energiát szabadít fel az ételekből. A fermentáció anaerob vagy oxigénhiányos környezetben zajlik. Mivel a fermentáció nem használ oxigént, a cukor-molekula teljesen le nem bomlik, így kevesebb energiát szabadít fel. A sejtekben végzett erjedési folyamat körülbelül két energiaegységet szabadít fel, míg a sejtes légzés összesen körülbelül 38 energiaegységet szabadít fel.
Sejtes légzésből származó energia
A celluláris légzés során az oxigén cukrokkal kombinálódik, hogy energiát szabadítson fel. Ez a folyamat a citoplazmában kezdődik, és a mitokondriumokban fejeződik be. A citoplazmában az egyik cukor két piruavsav-molekulara bontódik, és két energiaegységből szabadít fel adenozin-trifoszfátot vagy ATP-t. A két piruvsav-molekula a mitokondriumokba mozog, ahol mindegyik molekulát átalakítják acetil-CoA-nak nevezett molekulává. Az acetil-CoA hidrogénatomjait oxigén jelenlétében távolítják el, minden alkalommal elektronot szabadítva fel, amíg hidrogén nem marad. Ezen a ponton az acetil-CoA lebontották, és csak szén-dioxid és víz maradt fenn. Ez a folyamat négy ATP energiaegységet bocsát ki. Most az elektronok áthaladnak az elektronszállító láncon, végül kb. 32 ATP egységet szabadítva fel. Tehát a sejtes légzés folyamata mintegy 38 ATP energiaegységet szabadít fel minden glükózmolekulából.
Az erjedési folyamatból származó energia
Mi lenne, ha a sejtnek nincs elegendő oxigénje a sejtek légzéséhez? Az "érezze az égést" kifejezés ebből az anaerob útból származik. Ha a sejtek oxigénszintje túl alacsony a sejtes légzéshez, általában azért, mert a tüdő nem tudja lépést tartani a sejtek oxigénszükségletével, akkor a fermentációs celluláris légzés történik. Ebben az esetben a cukor-molekula csak a sejtek citoplazmájában bomlik le, körülbelül két ATP energiaegységet szabadítva fel. A lebontási folyamat a mitokondriumokban nem folytatódik. A glükóz részleges lebontása egy kis energiát enged fel, így a sejt képes tovább működni, de a nem teljes reakció tejsavat termel, amely felhalmozódik a sejtben. Ez a tejsavas erjesztés égési érzést okoz, amikor az izmok nem kapnak elegendő mennyiségű oxigént a sejtek légzéséhez.