Vad är aerob cellulär andning?

Cellulär andning är den process där matmolekyler används för att producera cellenergi. Det kan vara aerobt, där syre är närvarande, eller anaerobt, där syre är frånvarande, och ett socker såsom glukos krävs för att driva processen. Aerob cellulär andning förekommer vanligtvis i eukaryota celler, cellerna som finns i växter och djur. De involverade metaboliska processerna äger rum i små strukturer inuti cellen känd som mitokondrier. Börjar med glukos och fortsätter genom en serie kemiska reaktioner, aerob cellulär andning möjliggör produktion av en form av biokemisk energi som kallas adenosintrifosfat (ATP).

Mitokondrier, de små cellorganen eller organellerna, i vilka aerob cellulär andning äger rum, finns i nästan alla eukaryota celler. Celler som har högre energibehov, såsom hjärnceller, innehåller större antal mitokondrier. Innan aerob cellulär andning kan inträffa sker ett initialt steg, känt som glykolys, utanför mitokondrion, i cellcytoplasma. Cytoplasma är en gelliknande substans som fyller cellen och i vilken organeller som mitokondrier finns.

Glykolys är en metabolisk reaktion där glukos bryts ned och bildar två molekyler av pyruvinsyra och två av reducerad nikotinamidadenininukleotid (NADH). Denna process är det initiala steget som förekommer i celler före antingen anaerob eller aerob cellulär andning. Glykolys kräver inte syre och även om processen använder två molekyler av ATP skapar den fyra, vilket resulterar i en nettovinst av två ATP-molekyler. Pyruvinsyran och NADH kommer sedan in i mitokondrionen, där pyruvinsyra omvandlas till ett ämne som kallas acetyl CoA. Energi behövs för att transportera NADH till mitokondrion, och detta resulterar i förlust av två ATP.

Två steg med aerob cellulär andning inträffar sedan, vilka är kända som Krebs-cykeln, eller citronsyracykeln, och elektrontransportkedjan. Acetyl CoA går in i Krebs-cykeln som producerar reducerad flavinadenindinukleotid (FADH2) och NADH, tillsammans med ATP. FADH2 och NADH transporterar sedan elektroner till elektrontransportkedjan, där de oxideras och mer ATP skapas. Sammantaget redovisar den initiala förlusten av två ATP: er, reaktionerna som inträffar i mitokondrierna 36 ATP-molekyler.

Vatten och koldioxid är avfallsprodukterna från aerob cellulär andning. Koldioxid kombineras med vatten för att skapa kolsyra, vilket gör blodet surare. Detta spelar en viktig roll för att upprätthålla blodets pH. Andning avlägsnar kontinuerligt koldioxid från kroppen och förhindrar att blodet blir alltför surt.