Sisältö
Kun kuulet sanan hengitys, saatat luonnollisesti ajatella keuhkojasi, koska hengitys tarkoittaa hengittämistä. Kuitenkin, soluhengitys on tapa, jolla solut tuottavat energiaa syömäsi ruokamolekyyleistä.
Tämä prosessi voi olla joko aerobinen tai anaerobinen - vaatii happea tai ei. Kun kyse on eukaryooteista, joilla kaikilla on erilliset ytimet, jotka sisältävät geneettisen informaation, solun hengityksen tyyppi vaihtelee olosuhteiden ja jopa lajien mukaan.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Useimmat eukaryoottisolut käyttävät aerobinen hengitys, joka riippuu hapesta ja on tehokkain energian tuotannossa. Jotkut eukaryoottisolut kääntyvät kuitenkin anaerobinen hengitys kun happea ei ole saatavana. Tutkijat löysivät äskettäin kolme yllättävää eukaryoottia, jotka asuvat osassa merta ilman happea ja käyttävät siksi aina anaerobista hengitystä.
Mikä on soluhengitys?
Kaikki elävät asiat tarvitsevat energiaa. Energiankeruuprosessi ei kuitenkaan lopu, kun nielet burritoa. Soluhengitys on a biokemiallinen reitti joka vapauttaa kemiallisiin sidoksiin varastoituneen energian, jotka pitävät nuo ruokamolekyylit yhdessä.
Eukaryoottisolut käyttävät yleensä aerobista hengitystä - vaativat happea - tuottaakseen käyttökelpoista energiaa, jota kutsutaan ATP glukoosimolekyyleistä. Eukaryoottisolujen aerobisen hengityksen yleinen kaavio sisältää kolme monimutkaista vaihetta: Glykolyysivaiheen, sitruunahapposykli ja elektronin kuljetusketju reaktioita. Tämäntyyppinen hengitys tapahtuu pääasiassa erikoistuneissa organelleissa, joita kutsutaan mitokondriot.
Prokaryoottisolut puolestaan käyttävät anaerobista hengitystä - eivät vaadi happea. Vaikka he voivat käyttää aerobista hengitystä, he kykenevät usein tuottamaan tarpeeksi energiaa anaerobisen hengityksen avulla. Ensimmäinen vaihe anaerobisella hengityksellä on myös glykolyysi, joka tuottaa kaksi ATP-molekyyliä yhdestä glukoosista.
Se tuottaa myös pyruvaattia, joka voi mennä kahdella tavalla: kohti käymistä tai kohti maitohappoa (jota eläinsolut käyttävät tietyissä olosuhteissa). Tämän tyyppinen soluhengitys tapahtuu pääasiassa sytoplasma.
Aerobinen vs. anaerobinen hengitys
Anaerobisen hengityksen energiantuotto ei ole yhtä hyvä kuin aerobisen hengityksen tuotto. Tästä syystä eukaryootit käyttävät aina aerobista soluhengitystä, kun heillä on happea. Toisinaan eukaryoottiset solut kääntyvät kuitenkin anaerobiseen hengitykseen, kun niiltä loppuu happea, jota he tarvitsevat aerobiseen hengitykseen.
Paras esimerkki tästä on sinun lihassolut. Kun olet työskennellyt niin kovasti, että lihassolut ovat käyttäneet kaiken saatavilla olevan hapen, solut siirtyvät yksinkertaisesti anaerobiseen polkuun pitämään sinut jatkamaan. Tämä tuottaa maitohappo, joka voidaan hapettaa sydämessä energian vuoksi tai muuntaa takaisin glukoosiksi maksassa, jos sitä ei enää tarvita.
Uusi löytö
Pitkäksi ajaksi tutkijat uskoivat, että vaikka jotkut eukaryoottisolut kääntyivät anaerobiseen hengitykseen, kun heidän ehdottomasti pakotettiin välttämään, ja että kaikki eukaryootit luottavat mieluiten aerobiseen hengitykseen. Kuvittele heidän yllätys, kun he huomasivat sellaisten monisoluisten organismien olemassaolon, jotka eivät ole koskaan edes tavanneet happea, käyttäneet sitä vähemmän soluprosesseissa!
Vuonna 2010 Välimeren pohjaa kampaavat tutkijat löysivät kolme tällaista lajia haudattuna sedimenttiin - noin 10 000 jalkaa valtameren pinnan alapuolelle. Tämä allas on hypersaline, tai noin kahdeksan kertaa suolaisempi kuin tavallinen merivesi. Tämä tiheys tarkoittaa, että altaan kallistuksen vesi sekoittuu tavallisen meriveden kanssa yläpuolella, mikä tekee siitä anoksinentai kokonaan ilman happea.
Tutkijat lisäsivät kolme löydettyä organismia äskettäin nimettyyn eläinsuojaan, nimeltään Loricifera; heitä kutsutaan nyt Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. ja Pliciloricus nov. sp. Koska nämä pienet merikriitit viettävät koko elämänsä koskaan kohtaamatta happea, niiden mitokondriat ovat enemmän kuin hydrogenosomes, jotka ovat organelleja, jotka suorittavat anaerobista hengitystä monissa yksisoluisissa loisissa.