Περιεχόμενο
- Γλυκόλυση στην Αναπνοή
- Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς
- Αιμοσφαιρίνη στο αίμα
- Προσωρινή στέρηση
- Στέρηση και θανάτου
Τα κύτταρα του σώματος χρησιμοποιούν οξυγόνο για να μεταφέρουν την ενέργεια που αποθηκεύεται στα τρόφιμα σε μια χρήσιμη μορφή.Αυτή η διαδικασία, η οποία ονομάζεται κυτταρική αναπνοή, επιτρέπει στα κύτταρα να αξιοποιήσουν την ενέργεια για να εκτελούν ζωτικές λειτουργίες όπως η τροφοδοσία των μυών (συμπεριλαμβανομένων των ακούσιων μυών όπως η καρδιά) και η κίνηση των υλικών μέσα και έξω από τα κύτταρα. Χωρίς οξυγόνο στο σώμα, τα κύτταρα μπορούν να λειτουργήσουν για περιορισμένο χρονικό διάστημα. η μακροχρόνια εξάντληση του οξυγόνου οδηγεί στον κυτταρικό θάνατο και τελικά στον θάνατο του οργανισμού.
Γλυκόλυση στην Αναπνοή
Τα κύτταρα χρησιμοποιούν οξυγόνο για να βοηθήσουν στην κυτταρική αναπνοή. Αυτός ο τύπος αναπνοής, που ονομάζεται αερόβια κυτταρική αναπνοή, μετατρέπει την αποθηκευμένη ενέργεια σε μια χρήσιμη μορφή, κυρίως αντιδρώντας γλυκόζη και οξυγόνο μέσω ενός ενδιάμεσου. Το πρώτο στάδιο αερόβιας κυτταρικής αναπνοής, η γλυκόλυση, μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς οξυγόνο. Ωστόσο, αν δεν υπάρχει οξυγόνο, η κυτταρική αναπνοή δεν μπορεί να συνεχιστεί μετά από αυτό το στάδιο.
Στη γλυκόλυση, η γλυκόζη μετατρέπεται σε ένα μόριο με βάση τον άνθρακα που ονομάζεται πυροσταφυλικό. Δύο μόρια τρι-φωσφορικής αδενοσινάσης (ΑΤΡ), ενός νουκλεοτιδίου που παρέχει ενέργεια σε κύτταρα, παράγονται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.
Το πυροσταφυλικό διασπάται περαιτέρω σε χαλαρό άνθρακα και υδρογόνο, το οποίο μπορεί να συνδυαστεί με οξυγόνο για να δημιουργήσει διοξείδιο του άνθρακα και NADH (μόριο μεταφοράς ηλεκτρονίων). Αν δεν υπάρχει οξυγόνο, το σπασμένο πυροσταφυλικό προϊόν περνάει μια διαδικασία που ονομάζεται ζύμωση, η οποία παράγει γαλακτικό οξύ.
Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς
Το οξυγόνο είναι σημαντικό για το τρίτο βήμα του κύκλου αερόβιας κυτταρικής αναπνοής. Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, μόρια μεταφοράς ηλεκτρονίων φέρουν ηλεκτρόνια στα κύτταρα, όπου αυτά συλλέγονται και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ΑΤΡ. Αφού χρησιμοποιούνται τα ηλεκτρόνια, συνδυάζονται με οξυγόνο και υδρογόνο για να σχηματίσουν νερό και εξαλείφονται από το σώμα.
Εάν δεν υπήρχε οξυγόνο κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, τα ηλεκτρόνια θα συσσωρεύονταν στο σύστημα. Πολύ σύντομα η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων θα φράσσεται και η παραγωγή ΑΤΡ θα παύσει. Αυτό θα οδηγούσε στον κυτταρικό θάνατο και στον θάνατο του οργανισμού.
Αιμοσφαιρίνη στο αίμα
Η αιμοσφαιρίνη ή τα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι κυρίως μεταφορείς οξυγόνου. Τα κύτταρα αυτά λαμβάνουν οξυγόνο καθώς ο αέρας εισπνέεται μέσα από τους πνεύμονες. Το οξυγόνο συνδέεται με αυτά τα κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια το μεταφέρουν στην καρδιά. Η καρδιά κυκλοφορεί το οξυγονωμένο αίμα στα κύτταρα σε όλο το σώμα στη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής.
Προσωρινή στέρηση
Κατά την άσκηση, το σώμα μπορεί να καταστρέφει το οξυγόνο γρηγορότερα από ό, τι μπορεί να ληφθεί στα κύτταρα. Αυτό προκαλεί προσωρινή στέρηση οξυγόνου. Τα μυϊκά κύτταρα μπορούν να εκτελέσουν αναερόβια (χωρίς αέρα) αναπνοή για περιορισμένο χρονικό διάστημα όταν συμβεί αυτό. Η αναερόβια αναπνοή δημιουργεί γαλακτικό οξύ, το οποίο συσσωρεύεται στους μυς, προκαλώντας κράμπες και κόπωση.
Στέρηση και θανάτου
Αν τα κύτταρα στερούνται οξυγόνου για μεγάλο χρονικό διάστημα, ο οργανισμός δεν μπορεί να επιβιώσει. Τα ηλεκτρόνια συσσωρεύονται στο σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων, εμποδίζοντας την παραγωγή του ΑΤΡ. Χωρίς την ATP, τα κύτταρα δεν μπορούν να εκτελούν ζωτικές λειτουργίες, όπως η διατήρηση της καρδιάς και η επιβράδυνση των πνευμόνων. Ο οργανισμός θα χάσει σύντομα τη συνείδηση και θα πεθάνει εάν δεν αποκατασταθεί γρήγορα το οξυγόνο.