Zawartość
- Glikoliza w oddychaniu
- Łańcuch transportu elektronów
- Hemoglobina we krwi
- Tymczasowa deprywacja
- Deprywacja i śmierć
Komórki ciała wykorzystują tlen do przeniesienia energii zmagazynowanej w żywności do postaci użytecznej.Proces ten, zwany oddychaniem komórkowym, umożliwia komórkom wykorzystanie energii do wykonywania ważnych funkcji, takich jak wzmacnianie mięśni (w tym mięśni mimowolnych, takich jak serce) oraz przemieszczanie materiałów do i z komórek. Bez tlenu w ciele komórki mogą funkcjonować przez ograniczony czas; długotrwałe wyczerpanie tlenu prowadzi do śmierci komórki i ostatecznie śmierci organizmu.
Glikoliza w oddychaniu
Komórki wykorzystują tlen do wspomagania oddychania komórkowego. Ten rodzaj oddychania, zwany tlenowym oddychaniem komórkowym, przekształca zmagazynowaną energię w użyteczną formę, głównie poprzez reakcję glukozy i tlenu przez związek pośredni. Pierwszy etap tlenowego oddychania komórkowego, glikoliza, może być przeprowadzony bez tlenu. Jeśli jednak tlen nie jest obecny, oddychanie komórkowe nie może kontynuować tego etapu.
W glikolizie glukoza jest przekształcana w cząsteczkę węglową zwaną pirogronianem. Podczas tego procesu powstają dwie cząsteczki trifosforanu adenozyny (ATP), nukleotyd dostarczający energię komórkom.
Pirogronian jest dalej rozkładany na luźny węgiel i wodór, które mogą łączyć się z tlenem, tworząc dwutlenek węgla i NADH (cząsteczka transportująca elektrony). Jeśli tlen nie jest obecny, rozkładany pirogronian przechodzi proces zwany fermentacją, w wyniku którego powstaje kwas mlekowy.
Łańcuch transportu elektronów
Tlen jest ważny dla trzeciego etapu tlenowego komórkowego oddychania komórkowego. Na tym etapie cząsteczki transportu elektronów przenoszą elektrony do komórek, gdzie są one zbierane i wykorzystywane do produkcji ATP. Po zastosowaniu elektronów łączą się one z tlenem i wodorem, tworząc wodę i są eliminowane z organizmu.
Gdyby tlen nie był obecny podczas tego etapu, elektrony gromadziłyby się w układzie. Wkrótce łańcuch transportu elektronów zostanie zatkany, a produkcja ATP przestanie istnieć. Doprowadziłoby to do śmierci komórki i śmierci organizmu.
Hemoglobina we krwi
Hemoglobina lub czerwone krwinki są przede wszystkim transporterami tlenu. Komórki te otrzymują tlen, gdy powietrze jest wdychane przez płuca. Tlen wiąże się z tymi komórkami, które następnie przenoszą je do serca. Serce przepływa natlenioną krwią do komórek w całym ciele w procesie oddychania komórkowego.
Tymczasowa deprywacja
Podczas ćwiczeń ciało może wyczerpać tlen szybciej niż może zostać zabrany do komórek. Powoduje to chwilowe pozbawienie tlenu. Komórki mięśniowe mogą wykonywać beztlenowe (bezpowietrzne) oddychanie przez ograniczony czas, kiedy to nastąpi. Oddychanie beztlenowe wytwarza kwas mlekowy, który odkłada się w mięśniach, powodując skurcze i zmęczenie.
Deprywacja i śmierć
Jeśli komórki są pozbawione tlenu przez długi czas, organizm nie może przeżyć. Elektrony gromadzą się w systemie transportu elektronów, zatrzymując produkcję ATP. Bez ATP komórki nie mogą wykonywać funkcji życiowych, takich jak utrzymywanie bicia serca i ruchów płuc. Organizm wkrótce straci przytomność i umrze, jeśli tlen nie zostanie szybko przywrócony.