Hvordan celler opnår energi, når ilt ikke er tilgængelig?

Celler opnår energi gennem en proces kaldet cellulær respiration . Når ilt er tilgængelig, fortsætter denne proces gennem aerob respiration hvilket er yderst effektivt. Når ilt ikke er tilgængeligt, skifter celler imidlertid til anaerob respiration , som er mindre effektiv, men stadig giver dem mulighed for at producere lidt energi.

Her er en sammenbrud af, hvordan celler får energi i fravær af ilt:

1. Glykolyse: Dette er den første fase af både aerob og anaerob respiration. Det forekommer i cytoplasmaet i cellen og nedbryder glukose i pyruvat, hvilket genererer en lille mængde ATP (adenosintriphosphat), cellens energifulde.

2. Fermentering: Dette er den anaerobe vej, der overtager, når ilt ikke er tilgængelig. Der er to hovedtyper:

* mælkesyrefermentering: Dette bruges af dyr og nogle bakterier. Pyruvat omdannes til lactat og regenererer NAD+ (nicotinamid adenin dinucleotid), hvilket er nødvendigt for glycolyse at fortsætte. Denne proces er ansvarlig for den brændende fornemmelse i muskler under anstrengende træning.

* Alkoholisk gæring: Dette bruges af gær og nogle bakterier. Pyruvat omdannes til ethanol og CO2, der også regenererer NAD+. Sådan fremstilles alkoholholdige drikkevarer.

Nøglepunkter:

* Energibytte: Anaerob respiration producerer meget mindre ATP end aerob respiration (kun 2 ATP pr. Glukosemolekyle sammenlignet med 38 ATP). Dette er grunden til, at organismer, der udelukkende er afhængige af anaerob respiration, skal forbruge meget mere glukose for at imødekomme deres energibehov.

* affaldsprodukter: Anaerob respiration producerer affaldsprodukter som mælkesyre eller ethanol, hvilket kan være skadeligt i høje koncentrationer.

* kortvarig løsning: Anaerob respiration er en midlertidig løsning på energiproduktion i fravær af ilt. Det kan ikke opretholde livet på ubestemt tid.

Eksempler på organismer, der bruger anaerob respiration:

* Muskelceller: Under intens træning, når iltforsyning ikke kan imødekomme efterspørgslen, skifter muskelceller til mælkesyrefermentering.

* gær: Gær bruger alkoholisk gæring til at producere ethanol i fravær af ilt, der bruges til brygning og bagning.

* Nogle bakterier: Mange bakterier kan overleve i ilt-berøvede miljøer og bruge anaerob respiration.

Afslutningsvis kan celler opnå energi, selv når ilt ikke er tilgængelig gennem anaerob respiration. Imidlertid er denne proces mindre effektiv og producerer affaldsprodukter, hvilket gør den til en kortvarig løsning til energiproduktion.