Šūnu elpošana

Zem Šūnu elpošana (iekšēja elpošana vai. aeroba elpošana) saprot visus metabolisma procesus, caur kuriem šūnās tiek iegūta enerģija. Molekulārais skābeklis kalpo kā oksidētājs. Tas tiek samazināts, un šādā veidā ūdens tiek veidots no skābekļa un ūdeņraža.

Kas ir šūnu elpošana?

Šūnas enerģijas saņemšanai uzņem glikozi (vīnogu cukuru). Pēc tam glikozi mitohondrijos vai citoplazmā sadala ūdenī vai oglekļa dioksīdā. Tā rezultātā šūnas iegūst savienojumu adenozīna trifosfātu (ATP) - universālu enerģijas avotu, kas ir ārkārtīgi svarīgs daudziem vielmaiņas procesiem. Šūnu elpošana ir sadalīta trīs posmos:

• Glikolīze: Šeit viena glikozes molekula tiek sadalīta divās etiķskābes molekulās. No katras glikozes molekulas iegūst divas C3 molekulas, kuras tiek transportētas mitohondrijos, kur notiek nākamais sadalīšanas posms.

• Citronskābes cikls: aktivētā etiķskābe nonāk citronskābes ciklā un tiek sadalīta vairākos posmos. Tas atbrīvo ūdeņradi, kas ir saistīts ar tā saucamajām ūdeņraža transporta molekulām. CO2 veidojas kā blakusprodukts, kuru šūna atbrīvo un elpojot izdalās.

• Galīgo oksidāciju sauc arī par elpošanas ķēdi, kurā iegūtais ūdeņradis tiek sadedzināts ūdenī un tiek izveidots ATP.

Šajā soli pa solim procesu var izmantot ļoti lielu enerģijas daļu. Kopā no vienas glikozes molekulas iegūst 36 ATP molekulas, kas atbilst efektivitātei virs 40 procentiem.

Funkcija un uzdevums

Katrā ķermeņa šūnā ir kodols, kurā var atrast ģenētisko informāciju. Šūnu no ārpasaules atdala šūnas membrāna. To veido tuneļa olbaltumvielas, glikoproteīni, holesterīns, lecitīns un taukskābes. Neskarta šūnu membrāna ir ļoti svarīga, jo no tā ir atkarīgi atkritumu atkritumi vai uzturs.

Arī šūnu membrānā esošās augu taukskābes uzlabo vielu apmaiņu. Holesterīna vai dzīvnieku tauku un olbaltumvielu pārpalikums sacietē membrānas un šūnu struktūru, kā arī robežslāņus starp dažādiem audiem. Tas apgrūtina vielu apmaiņu, un šūnām tiek piegādāts tikai nepietiekams skābekļa un barības vielu daudzums.

Šūnu iekšpusē atrodas mitohondriji, kuriem ir sava ģenētiskā informācija un kuri var arī vairoties. Ķermeņa siltums un ķermeņa enerģija tiek iegūta mitohondriju membrānās. Ja tiek traucēta enerģijas ražošana, var rasties tādas slimības kā vēzis.

Skābekļa atomi vai ūdeņraža joni var nokļūt šūnās caur gaisu, ko mēs elpojam, vai barības ķēdi. Sakarā ar dažādiem skābekļa un ūdeņraža oksidācijas un reducēšanās procesiem rodas enerģija. Elektroni tiek sasniegti zemā enerģijas līmenī ar koenzīmu palīdzību, kas atbrīvo enerģiju. Ar šīs enerģijas palīdzību protonus var iesūknēt no mitohondriju iekšpuses savā starpmembrānu telpā un pēc tam plūst atpakaļ iekšā.

Tas rada ATP (adenozīna trifosfātu), molekulu, kurai ir galvenā loma ķermeņa siltuma un enerģijas uzkrāšanā. Adenozīna trifosfātu var saukt par enerģijas metabolisma centru. Šūnā ir vairāk nekā miljards ATP molekulu, kas tiek hidrolizētas vai fosforilētas tūkstoš reizes dienā. Atbrīvotā enerģija ir nepieciešama dažādām vielmaiņas reakcijām.

Ja koenzīmi tiek iznīcināti elpošanas ķēdē, enerģijas ražošana sabrūk un rodas skāba vide. Tā rezultātā mitohondriji atstāj šūnu vai var nomirt, un enerģijas ražošanā ir stagnācija, t.i., nepietiekama siltuma ražošana notiek. To var redzēt, piemēram, pirms vēža, jo vēža slimniekiem var pierādīt zemāku ķermeņa temperatūru.

Slimības un kaites

Mūsu ķermenī ir neiedomājami liels šūnu skaits, kurās tiek ražota enerģija. Enerģijas, vielu un informācijas apmaiņa notiek caur šūnas membrānu. Vides toksīnu, olbaltumvielu, dzīvnieku tauku, brīvo radikāļu un skābju dēļ netiek nodrošināta normāla barības vielu un skābekļa padeve, un toksīnus nevar atbilstoši iznīcināt. Tā rezultātā tiek traucēta šūnu enerģijas ražošana un tiek sabojāta ģenētiskā informācija, kas var izraisīt daudzas slimības.

Nepareizs uzturs, cigarešu patēriņš, smagie metāli, skābums, emocionālais stress vai hroniskas slimības izraisa paaugstinātu brīvo radikāļu daudzumu. Tie bojā ķermeņa struktūras un noved pie priekšlaicīgas novecošanās. Brīvie radikāļi ir molekulas, kurām viena elektrona ir par maz vai par daudz. Tāpēc viņi mēģina panākt līdzsvaru, ļoti radikāli ņemot elektronus no citām molekulām. Tā rezultātā notiek ķēdes reakcija, kurā molekulas tiek iznīcinātas vai sabojātas.

Ļoti bieži brīvie radikāļi ir tā sauktie skābekļa radikāļi, kas izraisa oksidācijas procesu un iznīcina taukus vai fermentus. Turklāt brīvie radikāļi izraisa mutācijas mitohondriju vai šūnu kodola DNS un bojā saistaudus. Tās izraisa daudzas hroniskas slimības, piemēram, paaugstinātu asinsspiedienu, imūndeficītu, Alcheimera slimību, Parkinsona slimību, alerģiju, diabētu, reimatismu un arteriosklerozi.

Tā kā atkritumu produkti tiek nogulsnēti, barības vielu pārvadāšana starp šūnām un asinsvadiem ir apgrūtināta, jo brīvie radikāļi savieno cukura olbaltumvielas, olbaltumvielas un visas pamatvielas. Tas rada vidi patogēniem, un priekšroka tiek dota imūno aizsardzībai. Tā kā ķermenis nespēj tikt galā ar pārmērīgu radikāļu skaitu, tai nepieciešama palīdzība fermentu Q10, dažādu vitamīnu vai selēna veidā, kas brīvos radikāļus padara nekaitīgus un aizsargā ķermeni.