Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Kaj je celično dihanje?
- Aerobni proti anaerobni dihanju
- Novo (ish) odkritje
Ko slišite izraz dihanje, boste morda pomislili na svoja pljuča, ker dihanje pomeni dihanje. Vendar pa je dr. celično dihanje je način, kako vaše celice proizvajajo energijo iz molekul hrane, ki jo jeste.
Ta postopek je lahko aerobni ali anaerobni - ki zahteva kisik ali ne. Ko gre za evkariote, ki imajo vsa različna jedra, ki vsebujejo njihove genetske informacije, se vrsta celičnega dihanja razlikuje glede na okoliščine in celo vrste.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Večina evkariontskih celic uporablja aerobno dihanje, ki se opira na kisik in je najučinkovitejša za proizvodnjo energije. Vendar se nekatere evkariontske celice obrnejo anaerobno dihanje kadar kisik ni na voljo. Znanstveniki so pred kratkim odkrili tri presenetljive evkariote, ki živijo v delu oceana brez kisika in zato vedno uporabljajo anaerobno dihanje.
Kaj je celično dihanje?
Vsa živa bitja potrebujejo energijo. Vendar se postopek zapiranja energije ne konča, ko pogoltnete svoj burrito. Celično dihanje je a biokemična pot ki sprosti energijo, shranjeno v kemijskih vezicah, ki te molekule hrane držijo skupaj.
Evkariontske celice navadno uporabljajo aerobno dihanje - ki potrebuje kisik - za proizvodnjo uporabne energije, imenovane ATP iz molekul glukoze. Splošna shema aerobnega dihanja v evkariontskih celicah vključuje tri zapletene korake: glikoliza, the cikel citronske kisline in elektronska transportna veriga reakcije. Ta vrsta dihanja večinoma poteka v specializiranih organelih, imenovanih mitohondrije.
Prokariontske celice pa po drugi strani ponavadi uporabljajo anaerobno dihanje - ne potrebuje kisika. Medtem ko lahko uporabljajo aerobno dihanje, lahko pogosto ustvarijo dovolj energije z anaerobnim dihanjem. Prvi korak z anaerobnim dihanjem je tudi glikoliza, ki iz ene glukoze pridobi dve molekuli ATP.
Proizvaja tudi piruvat, ki lahko nato vodi na dva načina: v fermentacijo ali v mlečno kislino (ki jo živalske celice uporabljajo v nekaterih okoliščinah). Ta vrsta celičnega dihanja večinoma poteka v citoplazma.
Aerobni proti anaerobni dihanju
Energetski izkoristek pri anaerobnem dihanju ni tako dober kot izkoristek aerobnega dihanja. Iz tega razloga evkarioti vedno uporabljajo aerobno celično dihanje, ko jim je na voljo kisik. Vendar se včasih evkariontske celice prelevijo v anaerobno dihanje, ko jim zmanjka kisika, ki ga potrebujejo za aerobno dihanje.
Najboljši primer tega je vaš mišične celice. Ko ste tako močno delali, da so vaše mišične celice porabile ves razpoložljivi kisik, se vaše celice preprosto preklopijo na anaerobno pot, da nadaljujete. Tako nastane mlečna kislina, ki se lahko v srcu oksidira za energijo ali pretvori nazaj v glukozo v jetrih, če tega ni več potrebno.
Novo (ish) odkritje
Znanstveniki so dolgo časa verjeli, da so se nekatere evkariontske celice preusmerile v anaerobno dihanje, ko so nujno morale, in da se vsi evkarionti prednostno zanašajo na aerobno dihanje. Predstavljajte si njihovo presenečenje, ko so odkrili obstoj večceličnih organizmov, ki še nikoli niso naleteli na kisik, še manj pa so ga uporabili za celične procese!
Leta 2010 so znanstveniki, ki so zbirali dno Sredozemskega morja, našli tri take vrste, pokopane v sedimentu - približno 10.000 čevljev pod gladino oceana. Ta bazen je hipersalin, ali približno osemkrat slanejša od navadne morske vode. Ta gostota pomeni, da se voda v porečju meša z navadno morsko vodo nad njo, zaradi česar je anoksičen, ali popolnoma brez kisika.
Znanstveniki so tri organizme, ki so jih našli, dodali k nedavno imenovanemu živalskemu tipu, imenovanem Loricifera; zdaj so poklicani Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. in Pliciloricus nov. sp. Ker ti drobni morski dejavniki preživijo celo življenje, ne da bi se kdaj srečali s kisikom, so njihovi mitohondriji bolj podobni hidrogenosomi, ki so organele, ki izvajajo anaerobno dihanje pri številnih enoceličnih zajedavcih.