Cellulær respiration: Livets energikilde

Hvad er cellulær respiration?

Når du ser ordet "respiration", tænker du på åndedræt. Denne funktion er ikke noget, de fleste mennesker forbinder med celler, de mikroskopiske bidder, der udgør alle levende ting. Ligesom dyr, herunder mennesker, har brug for at optage ilt for at leve, har enkelte celler brug for at producere den energi, der er nødvendig for at funktione korrekt.

Definition

• Energi skal komme et sted fra. Celler får den ved at bryde sukker og andre stoffer ned, frigivende den energi, der er nødvendig for at udføre deres arbejde. Denne proces, kaldet cellulær respiration, finder sted i dele af cellen, kaldet mitokondrier.

Processen

• Dyr indånder ilt. Nogle af disse molekyler finder vej til mitokondrierne, og i kombination med de sukkerer, der indtages gennem føden, bruges af cellen til at producere, blandt andet, kuldioxid og vand. Hele formålet med cellulær respiration er at tage den kemiske energi fra fødevarer og gemme den i de kemiske bindinger i ATP (adenosintrifosfat). Det producerede kuldioxid finder vej til lungerne, hvor dyret udånder det.

Typer af cellulær respiration

• Aerob cellulær respiration kræver brug af ilt og er, hvordan en celle producerer ATP. Iltets rolle er vigtig, fordi ilt, når det kombineres med hydrogenioner, danner vand, hvilket forhindrer elektroner i at opsamle sig i elektrontransport-systemet, der flytter elektroner omkring mellem cellemembraner.
• Anaerob respiration har ikke brug for ilt. En form for denne type respiration er gæring, en proces, der donerer elektroner og hydrogenioner til andre molekyler. Et sted, hvor dette er nyttigt, er i visse typer muskelceller, der løber tør for ilt, når de bruges (som "hurtige træk-muskler", der bruges ved løb). Gæring tillader disse celler at producere det nødvendige ATP uden brug af ilt.

Når ting går galt

• Nogle gange mislykkes mitokondrierne, og når det sker, mistes cellerne den energi, de har brug for for at overleve. De begynder at dø, og resultatet kan være svigt af hele kropssystemer.
• Nogle kendte mitokondrielle defekter omfatter Alpers sygdom, en sjælden genetisk lidelse, der forårsager forringelse af det grå stof i hjernen; Barths syndrom, en genetisk lidelse, der arves fra mødre til sønner, som kan forårsage svage hjerte-muskler, vækstforsinkelser og en reduktion af en type hvide blodlegemer, der bekæmper infektion; og Lufts sygdom, en meget sjælden tilstand, der får metabolismen til at køre i overdrive. Mennesker med denne sygdom kan spise storeslået og alligevel forblive tynde, eller svede endda i koldt vejr, fordi den ekstra energi, mitokondrierne producerer, omdannes til varme.

At holde mitokondrierne sunde

• En måde at hjælpe med at sikre sund mitokondrielfunktion på er at tilføre kosttilskud med antioksidanter og spise færre kalorier. Videnskabsmænd teoretiserer om, at ved at reducere mængden af ilt, der bruges af mitokondrierne, producerer de færre skadelige oksidanter. Dette kan hjælpe celler med at leve længere.