Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mis on rakuline hingamine?
- Aeroobne vs anaeroobne hingamine
- Uus avastus
Kui kuulete terminit hingamine, võiksite loomulikult mõelda oma kopsudele, sest hingamine tähendab hingamist. Kuid, rakuhingamine on viis, kuidas teie rakud toodavad energiat teie söödud toidu molekulidest.
See protsess võib olla kas aeroobne või anaeroobne - vajab hapnikku või mitte. Kui rääkida eukarüootidest, millel kõigil on selged tuumad, mis sisaldavad nende geneetilist teavet, siis rakulise hingamise tüüp varieerub vastavalt asjaoludele ja isegi liigile.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Enamik eukarüootseid rakke kasutab aeroobne hingamine, mis sõltub hapnikust ja on energia tootmiseks kõige tõhusam. Mõned eukarüootsed rakud pöörduvad siiski anaeroobne hingamine kui hapnik puudub. Teadlased avastasid hiljuti kolm üllatavat eukarüooti, mis elavad ookeani ühes osas hapnikuta ja kasutavad seetõttu alati anaeroobset hingamist.
Mis on rakuline hingamine?
Kõik elusad asjad vajavad energiat. Kuid energia kogumise protsess ei lõpe burrito neelamise ajal. Rakuline hingamine on a biokeemiline rada mis vabastab energia, mis on salvestatud keemilistesse sidemetesse, mis hoiavad neid toidumolekule koos.
Eukarüootsed rakud kasutavad üldjuhul aeroobset hingamist - vajavad hapnikku - kasutatava energia tootmiseks, mida nimetatakse ATP glükoosimolekulidest. Eukarüootsetes rakkudes aeroobse hingamise üldskeem hõlmab kolme keerulist etappi: glükolüüs, sidrunhappe tsükkel ja elektronide transpordiahel reaktsioonid. Seda tüüpi hingamine toimub enamasti spetsialiseeritud organellides, mida nimetatakse mitokondrid.
Prokarüootsed rakud seevastu kipuvad kasutama anaeroobset hingamist - ei vaja hapnikku. Ehkki nad saavad kasutada aeroobset hingamist, on nad sageli võimelised anaeroobse hingamise abil piisavalt energiat looma. Anaeroobse hingamise esimene samm on ka glükolüüs, mille käigus saadakse ühest glükoosist kaks ATP molekuli.
See toodab ka püruvaati, mis võib seejärel minna kahel viisil: kääritamise või piimhappe poole (mida teatud tingimustel kasutavad loomarakud). Seda tüüpi rakuline hingamine toimub enamasti tsütoplasma.
Aeroobne vs anaeroobne hingamine
Anaeroobse hingamise energiasaak pole nii hea kui aeroobse hingamise korral saadav energiasaak. Sel põhjusel kasutavad eukarüootid alati aeroobset rakuhingamist, kui hapnik on neile kättesaadav. Kuid mõnikord pöörduvad eukarüootsed rakud anaeroobse hingamise poole, kui nad saavad aeroobseks hingamiseks vajaliku hapniku otsa.
Parim näide selle kohta on teie lihasrakud. Kui olete nii kõvasti tööd teinud, et teie lihasrakud on kogu vaba hapniku ära kasutanud, lähevad teie rakud teie liikumise jätkamiseks lihtsalt üle anaeroobsele rajale. See annab piimhape, mida saab südames energia saamiseks oksüdeerida või muundada maksas taas glükoosiks, kui seda enam ei vajata.
Uus avastus
Pikka aega uskusid teadlased, et kuigi mõned eukarüootsed rakud pöördusid anaeroobse hingamise poole, kui nad seda tingimata pidid, ja et kõik eukarüootid tuginesid eelistatavalt aeroobsele hingamisele. Kujutage ette nende üllatust, kui nad avastasid mitmerakuliste organismide olemasolu, kes polnud kunagi isegi hapnikuga kokku puutunud, ja seda vähem rakulistes protsessides kasutanud!
2010. aastal leidsid Vahemere põrandat kammivad teadlased setetest maetud kolm sellist liiki - umbes 10 000 jalga allpool ookeani pinda. See bassein on hüpersaliin, ehk umbes kaheksa korda soojem kui tavaline merevesi. See tihedus tähendab, et kraanikausi vesi seguneb selle kohal oleva tavalise mereveega, mis selle muudab anoksilinevõi täielikult ilma hapnikuta.
Teadlased lisasid kolm leitud organismi viimati nimetatud loomade varjupaigale, mille nimi oli Loricifera; neid kutsutakse nüüd Spinoloricus cinziae, Rugiloricus nov. sp. ja Pliciloricus nov. sp. Kuna need pisikesed merekriitikud veedavad kogu oma elu, ilma et nad kunagi hapnikuga kokku puutuksid, on nende mitokondrid sarnasemad vesiniku aatomid, mis on organellid, mis teostavad anaeroobset hingamist paljudes üherakulistes parasiitides.