Hva er aerob metabolisme?

Aerob metabolisme bruker oksygen til å fjerne energi fra glukose og lagrer den i et biologisk molekyl som kalles adenosintrifosfat (ATP). ATP er menneskekroppens energikilde, og ved å bryte fra hverandre ATP-molekyler frigjøres energi som brukes til en rekke biologiske prosesser, inkludert bevegelse av molekyler over membraner. Aerob metabolisme kalles også aerob respirasjon, cellulær respirasjon og aerob cellulær respirasjon. Anaerob metabolisme er en annen form for metabolisme, men forekommer uten oksygen, men menneskekroppen er ikke bygget for å opprettholde anaerob respirasjon i lang tid, og å gjøre det forårsaker stor stress.

Det første stadiet av aerob metabolisme kalles glykolyse. Glykolyse skjer i cytoplasma av cellen. Kompleks sukker blir brutt ned til glukose av en rekke enzymer, og denne glukosen blir deretter brutt ned videre til to molekyler pyruvinsyre, ellers kjent som pyruvat. Energien som frigjøres ved dette sammenbruddet, lagres i to molekyler med ATP. Glykolyse er unik ved at det er det eneste stadiet av metabolisme som forekommer i cytoplasma, og de to andre stadiene oppstår inne i mitokondriene.

I det andre stadiet av aerob metabolisme, kalt sitronsyresyklus, brukes de to molekylene pyruvat for å lage energirike reduksjonsmolekyler som blir brukt senere i respirasjonsprosessen. Noen av disse molekylene kan konverteres direkte til ATP om nødvendig, selv om dette ikke alltid skjer. Vann og karbondioksid produseres som avfallsprodukter fra denne syklusen, som er grunnen til at mennesker puster inn oksygen og puster ut karbondioksid. Sitronsyresyklus gir i likhet med glykolyse 2 ATP.

Siste fase av aerob metabolisme kalles elektrontransportkjeden og forekommer på den indre membranen i mitokondriene. I dette trinnet brukes de energirike molekylene avledet fra sitronsyresyklusen for å opprettholde en gradient av positiv ladning, kalt en kjemiosmotisk gradient, som brukes til å generere mange molekyler av ATP. Dette trinnet genererer mest mulig ATP ut av den aerobe metabolismeprosessen, og skaper i gjennomsnitt rundt 32 ATP-molekyler. Etter at elektrontransportkjeden har generert ATP, står de energirike molekylene fritt til å gjenbrukes av sitronsyresyklusen.

Aerob metabolisme genererer omtrent 36 molekyler av ATP. Anaerob respirasjon genererer bare rundt ti prosent av denne mengden. Bruken av oksygen er viktigst på slutten av elektrontransportkjeden, da det hjelper den kjemiosmotiske gradienten. Forekomsten av oksygenavhengig metabolisme er grunnen til at mitokondrier ofte er kjent som kroppens kraftverk.