Τι είναι η αερόβια κυτταρική αναπνοή;

Η κυτταρική αναπνοή είναι η διαδικασία στην οποία τα μόρια τροφίμων χρησιμοποιούνται για την παραγωγή κυτταρικής ενέργειας.Μπορεί να είναι αερόβια, όπου υπάρχει οξυγόνο ή αναερόβια, όπου το οξυγόνο απουσιάζει και απαιτείται ζάχαρη όπως η γλυκόζη για την τροφοδοσία της διαδικασίας.Η αερόβια κυτταρική αναπνοή συνήθως εμφανίζεται σε ευκαρυωτικά κύτταρα, τα κύτταρα που βρίσκονται σε φυτά και ζώα.Οι εμπλεκόμενες μεταβολικές διεργασίες πραγματοποιούνται σε μικροσκοπικές δομές μέσα στο κύτταρο γνωστό ως μιτοχόνδρια.Ξεκινώντας από τη γλυκόζη και τη συνέχιση μιας σειράς χημικών αντιδράσεων, η αερόβια κυτταρική αναπνοή επιτρέπει την παραγωγή μιας μορφής βιοχημικής ενέργειας που ονομάζεται τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP)., βρίσκονται μέσα σε όλα σχεδόν τα ευκαρυωτικά κύτταρα.Τα κύτταρα που έχουν υψηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις, όπως τα εγκεφαλικά κύτταρα, περιέχουν μεγαλύτερο αριθμό μιτοχονδρίων.Πριν από την αερόβια κυτταρική αναπνοή μπορεί να συμβεί, ένα αρχικό βήμα, γνωστό ως γλυκόλυση, λαμβάνει χώρα έξω από το μιτοχόνδριο, στο κυτταρόπλασμα κυττάρων.Το κυτταρόπλασμα είναι μια ουσία που μοιάζει με πηκτή που γεμίζει το κύτταρο και στην οποία βρίσκονται τα οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια. Η γλυκόλυση είναι μια μεταβολική αντίδραση στην οποία διασπώνται η γλυκόζη, σχηματίζοντας δύο μόρια πυροσταφυλίου οξέος και δύο μειωμένης δινουκλεοτιδίου αδενίνης νικοτιναμίδης (NADH).Αυτή η διαδικασία είναι το αρχικό βήμα που εμφανίζεται στα κύτταρα πριν είτε αναερόβια είτε αερόβια κυτταρική αναπνοή.Η γλυκόλυση δεν απαιτεί οξυγόνο και, αν και η διαδικασία χρησιμοποιεί δύο μόρια του ΑΤΡ δημιουργεί τέσσερα, με αποτέλεσμα το καθαρό κέρδος δύο μορίων ΑΤΡ.Το πυροσταφυλικό οξύ και το NADH εισέρχονται στη συνέχεια στο μιτοχόνδριο, όπου το πυροσταφυλικό οξύ μετατρέπεται σε μια ουσία που ονομάζεται ακετυλο COA.Απαιτείται ενέργεια για τη μεταφορά του NADH στο μιτοχόνδριο και αυτό έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια δύο ΑΤΡ.Το Acetyl CoA εισέρχεται στον κύκλο Krebs που παράγει μειωμένο δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης (FADH2) και NADH, μαζί με ATP.Τα FADH2 και NADH στη συνέχεια μεταφέρουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, όπου οξειδώνονται και δημιουργούνται περισσότερο ATP.Συνολικά, η καταγραφή της αρχικής απώλειας δύο ΑΤΡ, οι αντιδράσεις που εμφανίζονται μέσα στα μιτοχόνδρια παράγουν 36 μόρια ΑΤΡ.Το διοξείδιο του άνθρακα συνδυάζεται με νερό για να δημιουργήσει ανθρακικό οξύ, καθιστώντας το αίμα πιο όξινο.Αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση του PH του αίματος.Η αναπνοή απομακρύνει συνεχώς το διοξείδιο του άνθρακα από το σώμα, εμποδίζοντας το αίμα να γίνει υπερβολικά όξινο.