Sisältö
Aerobisen hengityksen aikana solun ottama happi yhdistyy glukoosin kanssa tuottamaan energiaa adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa, ja solu karkottaa hiilidioksidin ja veden. Tämä on hapettumisreaktio, jossa glukoosi hapetetaan ja happi vähenee. Tämä prosessi on kriittinen kaikille eukaryooteille, jotka ovat suuria soluja, jotka sisältävät ytimen ja muut organelit ja jotka muodostavat monimutkaisia organismeja, kuten ihmisiä. Hengitys useimmissa prokaryooteissa, kuten tietyissä bakteereissa, on anaerobista. Siihen sisältyy hapetus / pelkistysreaktioita, jotka tuottavat energiaa ilman happea.
Hapetus ja pelkistys määritelty
Hapetus ja pelkistys ovat sanoja, jotka viittaavat tapaan, jolla elektronit vaihtuvat kemiallisessa reaktiossa. Kun kemistit kuvaavat ensin hapetus / pelkistysreaktioita, he käyttivät termiä "hapetus" viittaamaan vain reaktioihin, joissa muut kemikaalit olivat sitoutuneet happea. He viittasivat pelkistysreaktioihin, joissa kemikaali muutettiin takaisin puhtaaseen muotoon, kuten sellaiseksi, joka poisti happea magneesista ja jäljellä vain magnesium. Kun tutkijat löysivät enemmän taustalla olevista mekanismeista, kävi kuitenkin selväksi, että hapetuksessa elementti menetti yhden tai useamman elektronin hapeksi ja pelkistyessä elementti sai elektronia.
Soluhengityksen merkitys
Soluhengityksessä tuotettu ATP on kemiallinen polttoaine, joka aktivoi jokaisen solun reaktion joko suoraan tai epäsuorasti. Hengitys tapahtuu jokaisessa ihmiskehon solussa, samoin kuin melkein jokaisen eukaryootin solussa. Se, että solumme ovat riippuvaisia tästä reaktiosta, on syy siihen, että ihmiset hengittävät happea ja hengittävät hiilidioksidia.
Pelkistys tai hapettuminen
Soluhengitysprosessiin sisältyy kaksi päävaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa, jota tutkijat kutsuvat glykolyysiksi, glukoosi hajoaa. Toisessa aerobinen hengitys hajottaa glukoosijäämät edelleen. Aerobisen hengityksen aikana happi vähenee, luovuttamalla elektronia vedylle veden muodostamiseksi. Koko soluhengitysprosessi hapettaa glukoosin. Tämä tuottaa suurimman osan soluhengityksessä vapautuvasta energiasta.
Käymisprosessi
Fermentointi sisältää myös hapettumisen ja pelkistyksen, ja se tuottaa ATP: tä, mutta se tekee niin vähemmän tehokkaasti. Jotkut yksinkertaiset organismit, kuten hiivat, käyttävät tätä prosessia ilman happea. Jopa ihmiset käyttävät käymistä eräänlaisena varana solujen hengityksessä lihassoluissa, joista on poistettu happea. Käymisen aikana hapetetaan kemikaali, jota kutsutaan nikotiinamidiadeniinidinukleotidiksi + vedyksi (NADH) ja kemiallinen nimeltään pyruvaatti pelkistyy. Tämä prosessi tuottaa vain kaksi ATP-molekyyliä glukoosimolekyyliä kohti, kun taas soluhengitys tuottaa 36 ATP-molekyyliä yhdestä glukoosimolekyylistä.