Šūnu elpošana: funkcija, uzdevumi, loma un slimības

Šūnu elpošana (iekšējā elpošana vai aerobā elpošana) attiecas uz visiem vielmaiņas procesiem, kuru laikā šūnās iegūst enerģiju. Molekulāra skābeklis kalpo kā oksidētājs šajā procesā. Tas tiek samazināts un šādā veidā ūdens tiek veidots no skābeklis un ūdeņradis.

Kas ir šūnu elpošana?

Šūnu elpošana attiecas uz visiem vielmaiņas procesiem, kuru laikā šūnās iegūst enerģiju. Lai piegādātu enerģiju, šūnas aizņem glikoze (dekstroze). The glikoze pēc tam tiek sadalīts līdz ūdens or ogleklis dioksīds mitohondriji vai citoplazma. Tādā veidā šūnas iegūst savienojumu adenozīns trifosfāts (ATP), universāls enerģijas avots, kas ir ārkārtīgi svarīgs daudziem vielmaiņas procesiem. Šūnu elpošana ir sadalīta trīs posmos:

  • Glikolīze: Šeit ir viena molekula glikoze tiek sadalīts divās daļās molekulas of etiķskābe. No katras glikozes molekulas pa diviem C3 molekulas tiek iegūti un tiek transportēti uz mitohondriji, kur notiek nākamais noārdīšanās solis.
  • Citrāta cikls: aktivizēts etiķskābe nonāk citrātu ciklā un tiek sadalīts vairākos posmos. Procesā, ūdeņradis izdalās, kas ir saistīts ar tā saukto ūdeņraža transportu molekulas. Kā blakusprodukts veidojas CO2, ko šūna atbrīvo un izdalās elpojot.
  • Galīgo oksidāciju sauc arī par elpošanas ķēdi, kur ūdeņradis iegūtais tiek sadedzināts līdz ūdens un tiek ražots ATP.

Izmantojot šo pakāpenisko procesu, var izmantot ļoti lielu enerģijas daudzumu. No vienas glikozes molekulas iegūst 36 ATP molekulas, kas atbilst efektivitātei, kas pārsniedz 40 procentus.

Funkcija un uzdevums

Katrai ķermeņa šūnai ir kodols, kur atrodama ģenētiskā informācija. Šūnu no ārpasaules atdala šūnu membrānu. Tas sastāv no tuneļa proteīni, glikoproteīni, holesterīns, lecitīns, un taukskābes. Neskarts šūnu membrānu ir ļoti svarīga, jo, piemēram, no tā ir atkarīga atkritumu iznīcināšana vai uzturs. Augs taukskābes iekš šūnu membrānu arī uzlabot vielu apmaiņu. Pārsniegums holesterīns vai dzīvnieku tauki un olbaltumvielas izraisa membrānu un šūnu struktūras, kā arī robežslāņu sacietēšanu starp dažādiem audiem. Tas apgrūtina vielu apmaiņu un tikai nepietiekamu vielu daudzumu skābeklis un barības vielas nonāk šūnās. Šūnu iekšpusē ir mitohondriji, kuriem ir sava ģenētiskā informācija un kuri var arī vairoties. Ķermeņa siltums un ķermeņa enerģija tiek iegūta mitohondriju membrānās. Ja tiek traucēta enerģijas ražošana, rodas tādas slimības kā vēzis var rasties. Skābekļa atomi vai ūdeņraža joni var iekļūt šūnās caur gaisu, kuru elpojam, vai ar barības ķēdi. Dažādu skābekļa un ūdeņraža oksidācijas un reducēšanās procesu dēļ notiek enerģijas ražošana. Elektroni tiek novesti līdz zemam enerģijas līmenim, izmantojot līdzsavienojumusfermenti, atbrīvojot enerģiju. Ar šīs enerģijas palīdzību protonus no mitohondriju iekšpuses var iesūknēt savā starpmembrānu telpā un pēc tam atkal ieplūst iekšā. Tādējādi tiek izveidots ATP (adenozīns trifosfāts), molekula, kurai ir galvenā loma ķermeņa siltuma un ķermeņa enerģijas uzkrāšanā. Adenozīns trifosfātu var raksturot kā enerģijas metabolisms. Tādējādi šūnā ir vairāk nekā viens miljards ATP molekulu, kuras tūkstošiem reižu dienā tiek hidrolizētas vai fosforilētas. Enerģija, kas izdalās šajā procesā, ir nepieciešama dažādām vielmaiņas reakcijām. Ja notiek iznīcināšanafermenti elpošanas ķēdē enerģijas ražošana sadalās un rodas skāba vide. Līdz ar to mitohondriji atstāj šūnu vai var nomirt, un notiek enerģijas ražošanas stagnācija, ti, notiek nepietiekama siltuma ražošana. Tas ir acīmredzams, piemēram, gatavojoties vēzis, jo vēža slimniekiem var noteikt zemāku ķermeņa temperatūru.

Slimības un kaites

Mūsu ķermenī ir neiedomājami liels šūnu skaits, kurā tiek ražota enerģija. Enerģijas, vielu, kā arī informācijas apmaiņa notiek caur šūnu membrānu. Vides toksīnu dēļ proteīni, dzīvnieku tauki, brīvie radikāļi un skābes, tiek novērsta normāla barības vielu un skābekļa piegāde, turklāt toksīnus nevar pienācīgi iznīcināt. Tā rezultātā tiek traucēta šūnu enerģijas ražošana un bojāta ģenētiskā informācija, kas var vadīt pret daudzām slimībām. Nepareiza uztura, cigarešu patēriņa, smagie metāli, pārskābināšana, garīga uzsvars vai hroniskas slimības, arvien vairāk veidojas brīvie radikāļi. Tie bojā ķermeņa struktūras un vadīt līdz priekšlaicīgai novecošanai. Brīvie radikāļi ir molekulas, kurās vienam elektronam ir par maz vai par daudz. Tādēļ viņi cenšas panākt a līdzsvarot ļoti radikāli izķerot elektronus no citām molekulām. Tā rezultātā notiek ķēdes reakcija, kurā molekulas tiek iznīcinātas vai sabojātas. Ļoti bieži brīvie radikāļi ir tā sauktie skābekļa radikāļi, kas izraisa oksidēšanās procesu un iznīcina taukus vai fermenti. Turklāt brīvie radikāļi izraisa mutācijas mitohondriju vai šūnu kodola DNS un bojā saistaudi. Tie izraisa daudzas hroniskas slimības, piemēram, augsts asinsspiediens, imūndeficīts, Alcheimera slimība, Parkinsona slimība, alerģijas, diabēts, reimatisms or arterioskleroze. Kad atkritumu produkti tiek noglabāti, barības vielu transportēšana starp šūnām un asinis kuģi tiek kavēta, jo brīvie radikāļi ir savstarpēji saistīti cukurs proteīni, olbaltumvielas un visas pamatvielas. Tas rada vidi patogēni un tiek atbalstīta imūno aizsardzība. Tā kā ķermenis nespēj tikt galā ar radikāļu pārpalikumu, tam nepieciešama palīdzība fermentu Q10 veidā, kas ir ļoti dažādi vitamīni or selēns, kas padara brīvos radikāļus nekaitīgus un aizsargā ķermeni.