Sisu
- Glükolüüs hingamisel
- Elektronide transpordiahel
- Hemoglobiini sisaldus veres
- Ajutine äravõtmine
- Äravõtmine ja surm
Keharakud kasutavad hapnikku toidus salvestatud energia edastamiseks kasutatavasse vormi.See protsess, mida nimetatakse rakuhingamiseks, võimaldab rakkudel energiat kasutada selliste elutähtsate funktsioonide täitmiseks nagu lihaste (sealhulgas tahtmatud lihased nagu süda) toiteks ja materjalide liikumine rakkudesse ja rakkudest välja. Ilma kehas hapnikuta võivad rakud piiratud aja jooksul toimida; pikaajaline hapnikuvaegus põhjustab rakkude surma ja lõpuks organismi surma.
Glükolüüs hingamisel
Rakud kasutavad hapniku rakkude hingamise hõlbustamiseks. Seda tüüpi hingamine, mida nimetatakse rakuliseks aeroobseks hingamiseks, muudab salvestatud energia kasutatavaks vormiks, reageerides glükoosi ja hapniku vaheühendi kaudu. Rakulise aeroobse hingamise esimest etappi, glükolüüsi, saab läbi viia ilma hapnikuta. Kui aga hapnikku pole, ei saa rakuhingamine sellest etapist mööduda.
Glükolüüsi käigus muundatakse glükoos süsinikul põhinevaks molekuliks, mida nimetatakse püruvaadiks. Selle protsessi käigus genereeritakse kaks mooli adenosiintrifosfaati (ATP) - nukleotiidi, mis annab rakkudele energiat.
Püruvaat jaotatakse täiendavalt lahtiseks süsinikuks ja vesinikuks, mis võivad hapnikuga kombineeritult moodustada süsinikdioksiidi ja NADH (elektronide transpordimolekuli). Kui hapnikku ei esine, läbib lagunenud püruvaat käärimisprotsessi, mille käigus saadakse piimhape.
Elektronide transpordiahel
Hapnik on oluline aeroobse rakulise hingamistsükli kolmandas etapis. Selle sammu jooksul viivad elektronide transpordimolekulid elektronid rakkudesse, kus need kogutakse ja kasutatakse ATP tootmiseks. Pärast elektronide kasutamist ühendatakse need hapniku ja vesinikuga, moodustades vett, ja need eemaldatakse kehast.
Kui selle etapi ajal hapnikku ei oleks, koguneksid süsteemi elektronid. Varsti ummistub elektronide transpordiahel ja ATP tootmine lakkab. See tooks kaasa rakusurma ja organismi surma.
Hemoglobiini sisaldus veres
Hemoglobiin ehk punased verelibled on peamiselt hapniku transportijad. Need rakud saavad hapnikku, kui kopsude kaudu hingatakse õhku sisse. Hapnik seob end nende rakkudega, mis kannavad seda siis südamesse. Süda tsirkuleerib hapnikuga küllastunud verd rakkudes kogu keha rakkude hingamise protsessis.
Ajutine äravõtmine
Treeningute ajal võib keha ammendada hapnikku kiiremini kui seda saab rakkudesse viia. See põhjustab ajutist hapnikupuudust. Lihasrakud saavad piiratud aja jooksul teha anaeroobset (õhuvaba) hingamist, kui see juhtub. Anaeroobne hingamine tekitab piimhapet, mis koguneb lihastesse, põhjustades krampe ja väsimust.
Äravõtmine ja surm
Kui rakkudest võetakse pikaks ajaks hapnikku, ei saa organism ellu jääda. Elektronid kogunevad elektronide transpordisüsteemi, peatades ATP tootmise. Ilma ATPta ei saa rakud täita elutähtsaid funktsioone, näiteks hoida südame peksmist ja kopse sisse-välja liikumist. Organism kaotab peagi teadvuse ja sureb, kui hapnikku kiiresti ei taastata.