Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Τι είναι η κυτταρική αναπνοή;
- Αερόβια εναντίον αναερόβιας αναπνοής
- Μια νέα (ish) Discovery
Όταν ακούτε τον όρο αναπνοή, μπορεί φυσικά να σκεφτείτε τους πνεύμονές σας, διότι η αναπνοή σημαίνει αναπνοή. Ωστόσο, κυτταρική αναπνοή είναι ο τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα σας παράγουν ενέργεια από τα μόρια των τροφίμων που τρώτε.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι αερόβια ή αναερόβια - απαιτεί οξυγόνο ή όχι. Όταν πρόκειται για τους ευκαρυώτες, που έχουν όλοι διαφορετικούς πυρήνες που περιέχουν τη γενετική τους πληροφορία, ο τύπος κυτταρικής αναπνοής ποικίλλει ανάλογα με τις περιστάσεις και ακόμη και το είδος.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα περισσότερα ευκαρυωτικά κύτταρα χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή, η οποία βασίζεται στο οξυγόνο και είναι πιο αποδοτική για την παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, κάποια ευκαρυωτικά κύτταρα στρέφονται αναερόβια αναπνοή όταν το οξυγόνο δεν είναι διαθέσιμο. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν πρόσφατα τρεις εκπληκτικούς ευκαρυώτες που ζουν σε ένα μέρος του ωκεανού χωρίς οξυγόνο και επομένως χρησιμοποιούν πάντα αναερόβια αναπνοή.
Τι είναι η κυτταρική αναπνοή;
Όλα τα ζωντανά πράγματα χρειάζονται ενέργεια. Εντούτοις, η διαδικασία λήψης ενέργειας δεν τελειώνει όταν καταπιείτε το burrito σας. Η κυτταρική αναπνοή είναι α βιοχημική οδό που ελευθερώνει την ενέργεια που αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς που συγκρατούν τα μόρια των τροφίμων μαζί.
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα γενικά χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή - που απαιτεί οξυγόνο - για να παράγουν χρηστική ενέργεια που ονομάζεται ATP από μόρια γλυκόζης. Το γενικό σχήμα για αερόβια αναπνοή σε ευκαρυωτικά κύτταρα περιλαμβάνει τρία σύνθετα βήματα: γλυκόλυση, ο κύκλος του κιτρικού οξέος και το αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων αντιδράσεις. Αυτός ο τύπος αναπνοής λαμβάνει ως επί το πλείστον εξειδικευμένα οργανίδια που ονομάζονται μιτοχόνδρια.
Τα προκαρυωτικά κύτταρα, από την άλλη πλευρά, τείνουν να χρησιμοποιούν αναερόβια αναπνοή - χωρίς να απαιτούν οξυγόνο. Ενώ μπορούν να χρησιμοποιήσουν αερόβια αναπνοή, είναι συχνά σε θέση να δημιουργήσουν αρκετή ενέργεια μέσω αναερόβιας αναπνοής. Το πρώτο βήμα με την αναερόβια αναπνοή είναι επίσης η γλυκόλυση, η οποία αποδίδει δύο μόρια ΑΤΡ από μία γλυκόζη.
Παράγει επίσης πυροσταφυλικό, το οποίο μπορεί να προχωρήσει με δύο τρόπους: προς τη ζύμωση ή προς το γαλακτικό οξύ (που χρησιμοποιούνται από τα ζωικά κύτταρα υπό κάποιες συνθήκες). Αυτός ο τύπος κυτταρικής αναπνοής λαμβάνει ως επί το πλείστον το κυτόπλασμα.
Αερόβια εναντίον αναερόβιας αναπνοής
Η απόδοση ενέργειας από την αναερόβια αναπνοή δεν είναι τόσο καλή όσο η απόδοση από την αερόβια αναπνοή. Για το λόγο αυτό, οι ευκαρυώτες χρησιμοποιούν πάντα αερόβια κυτταρική αναπνοή όταν το οξυγόνο είναι διαθέσιμο σε αυτά. Ωστόσο, μερικές φορές τα ευκαρυωτικά κύτταρα μετατρέπονται σε αναερόβια αναπνοή όταν εξαντλούνται από το οξυγόνο που χρειάζονται για αερόβια αναπνοή.
Το καλύτερο παράδειγμα είναι το δικό σας μυϊκά κύτταρα. Όταν εργαστήκατε τόσο σκληρά ώστε τα μυϊκά σας κύτταρα έχουν χρησιμοποιήσει όλο το διαθέσιμο οξυγόνο, τα κύτταρα σας απλά μεταβαίνουν στο αναερόβιο μονοπάτι για να σας κρατήσουν. Αυτό παράγει γαλακτικό οξύ, τα οποία μπορούν να οξειδωθούν στην καρδιά για ενέργεια ή να μετατραπούν πίσω στη γλυκόζη στο ήπαρ, εάν δεν χρειάζονται πλέον.
Μια νέα (ish) Discovery
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ενώ ορισμένα ευκαρυωτικά κύτταρα στράφηκαν στην αναερόβια αναπνοή όταν έπρεπε τελείως και ότι όλοι οι ευκαριώτες βασιζόταν κατά προτίμηση σε αερόβια αναπνοή. Φανταστείτε την έκπληξή τους όταν ανακάλυψαν την ύπαρξη πολυκύτταρων οργανισμών που ποτέ δεν είχαν ποτέ συναντήσει οξυγόνο, πολύ λιγότερο το χρησιμοποιούσαν για κυτταρικές διαδικασίες!
Το 2010, οι επιστήμονες που χτένισαν το δάπεδο της Μεσογείου Θάλασσας βρήκαν τρία είδη που είχαν ταφεί σε ιζήματα - περίπου 10.000 πόδια κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού. Αυτή η λεκάνη είναι υπερυπερατίνη, ή περίπου οκτώ φορές πιο αλμυρό από το κανονικό θαλασσινό νερό. Αυτή η πυκνότητα σημαίνει ότι το νερό στη λεκάνη απορροής αναμειγνύεται με το κανονικό θαλασσινό νερό πάνω από αυτό, το οποίο το κάνει ανοξείδιο, ή πλήρως χωρίς οξυγόνο.
Οι επιστήμονες πρόσθεσαν τους τρεις οργανισμούς που βρήκαν στο πιο πρόσφατο όνομα ζώο, που ονομάζεται Loricifera. Τώρα καλούνται Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. και Pliciloricus nov. sp. Δεδομένου ότι αυτά τα μικροσκοπικά θαλάσσια πλάσματα ξοδεύουν όλη τη ζωή τους χωρίς ποτέ να συναντήσουν οξυγόνο, τα μιτοχόνδρια τους μοιάζουν περισσότερο υδρογονοσωμάτων, τα οποία είναι τα οργανίδια που εκτελούν αναερόβια αναπνοή σε πολλά μονοκύτταρα παράσιτα.