Hva er aerob cellulær respirasjon?

Cellulær respirasjon er prosessen der matmolekyler brukes til å produsere celleenergi. Det kan være aerobt, der oksygen er til stede, eller anaerob, der oksygen er fraværende, og det er nødvendig med et sukker som glukose for å gi drivstoff til prosessen. Aerob cellulær respirasjon forekommer typisk i eukaryote celler, cellene som finnes i planter og dyr. De metabolske prosessene som er involvert foregår i små strukturer inne i cellen kjent som mitokondrier. Starter med glukose og fortsetter gjennom en serie kjemiske reaksjoner, gjør aerob cellulær respirasjon muliggjør produksjon av en form for biokjemisk energi kalt adenosintrifosfat (ATP).

Mitokondrier, de små celleorganene eller organellene, der aerob cellulær respirasjon finner sted, finnes i nesten alle eukaryote celler. Celler som har høyere energibehov, for eksempel hjerneceller, inneholder større antall mitokondrier. Før aerob cellulær respirasjon kan skje, foregår et innledende trinn, kjent som glykolyse, utenfor mitokondrion, i cellecytoplasma. Cytoplasmaet er et gel-lignende stoff som fyller cellen og i hvilke organeller som mitokondrier ligger.

Glykolyse er en metabolske reaksjon der glukose brytes ned, og danner to molekyler av pyruvinsyre og to redusert nikotinamidadenininukleotid (NADH). Denne prosessen er det første trinnet som oppstår i celler før enten anaerob eller aerob cellulær respirasjon. Glykolyse krever ikke oksygen, og selv om prosessen bruker to molekyler av ATP, skaper den fire, noe som resulterer i en nettogevinst på to ATP-molekyler. Pyruvinsyren og NADH går deretter inn i mitokondrion, hvor pyruvinsyre blir omdannet til et stoff som kalles acetyl CoA. Energi er nødvendig for å transportere NADH inn i mitokondrion, og dette resulterer i tap av to ATP-er.

To trinn med aerob cellulær respirasjon forekommer da, som er kjent som Krebs-syklusen, eller sitronsyresyklus, og elektrontransportkjeden. Acetyl CoA går inn i Krebs-syklusen som produserer redusert flavinadenindinukleotid (FADH2) og NADH, sammen med ATP. FADH2 og NADH frakter deretter elektroner til elektrontransportkjeden, der de oksideres og mer ATP opprettes. Totalt sett, med regnskap for det første tapet av to ATP, produserer reaksjonene som oppstår i mitokondriene 36 ATP molekyler.

Vann og karbondioksid er avfallsstoffer fra aerob cellulær respirasjon. Karbondioksid kombineres med vann for å lage karbonsyre, noe som gjør blodet surere. Dette spiller en viktig rolle i å opprettholde blodets pH. Respirasjon fjerner kontinuerlig karbondioksid fra kroppen, og forhindrer at blodet blir for surt.