Hvorfor er oxygen vigtigt i cellulær respiration?

Cellulær respiration er procescellerne til at hente energi opbevaret i kulhydrater, fedtstoffer og proteiner. Glucose og andre molekyler nedbrydes, og den frigivne energi bruges til at danne et andet molekyle kaldet adenosintrifosfat (ATP), cellenes "energivaluta". Mens vores celler kan bruge fermentering til at gøre ATP uden at bruge ilt, er cellulær åndedræt langt mere effektivt - så meget, at mennesker og de fleste andre dyr hurtigt dør, hvis de bliver iltløse.

Hvordan cellulær respiration virker

Cellular respiration begynder med glycolyse, hvor et molekyle glucose er delt i cytoplasmaet i cellen. De vigtigste trin i cellulær respiration finder dog sted i mitokondrier, cellens kraftværker, hvor elektroner passerer langs en række membranindlejrede proteiner kaldet elektrontransportkæden. Hvert protein bruger noget af energien fra denne overførsel til at pumpe hydrogenioner i rummet mellem mitokondrionens indre og ydre membran. Ved at koncentrere hydrogenioner i dette rum skaber mitchondrion en gradient, der kan bruges til at gøre ATP, som at pumpe vand op ad bakke, så det kan køre en turbine. ATP'en stilles derefter til rådighed for andre processer i cellen til energi.

Oxygen's rolle

Ved afslutningen af elektrontransportkæden i mitokondrier doneres elektroner til ilt (O2), som kombinerer med hydrogenioner for at danne vand. Uden O2-molekylerne for at acceptere elektronerne, kunne elektrontransportkæden ikke fungere.

Fermentation

Cellular respiration refererer generelt til aerob respiration, hvor celler bruger den ovenfor beskrevne fremgangsmåde til ATP. Hvis ilt ikke er tilgængeligt, kan vores celler dog stadig lave en begrænset mængde ATP gennem mælkesyrefermentering. I denne proces bruger cellen glykolyse til at bryde op glucose (ligesom i aerob åndedræt) og donerer elektroner til et sukkermolekyle kaldet pyruvat, som dannes, når glukose er nedbrudt. Denne reaktion resulterer i et biprodukt kaldet mælkesyre.

Fermentation vs Aerobic Respiration

Aerob åndedræt giver meget mere ATP end mælkesyre fermentering. Ved fermentering accepterer pyruvatet elektroner fra glycolyse; Ved aerob åndedræt brydes pyruvatet yderligere ned for at gøre mere ATP i mitokondrierne. Som et resultat kan aerob åndedræt generere op til 19 gange mere ATP pr. Glukosegrams end mælkesyrefermentering.

Hvorfor er oxygen vigtigt?

Oxygen er vigtigt, fordi det muliggør aerob åndedræt ved at acceptere elektroner fra "transport chain in the mitochondria.", 3, [[Sommetider er ilt utilgængeligt i nogle af dine muskelceller (typisk under kraftig motion); til tider som disse vil muskelcellerne midlertidigt vende tilbage til mælkesyredyring, hvilket giver langt mindre energi , , ] ]