Cellandning är den process som celler använder för att frigöra den energi som lagras i kolhydrater, fetter och proteiner. Glukos och andra molekyler bryts ned, och den frigjorda energin används för att bilda en molekyl som kallas adenosintrifosfat (ATP) – cellens "energivaluta". Även om våra celler kan använda jäsning för att producera ATP utan syre, är cellandningen betydligt mer effektiv – så pass att människor och de flesta andra djur snabbt dör om de berövas syre.
Cellandningen börjar med glykolysen, där en glukosmolekyl delas upp i cellens cytoplasma. De viktigaste stegen i cellandningen sker dock i mitokondrierna – cellens kraftverk – där elektroner passerar längs en rad membranbundna proteiner som tillsammans utgör elektrontransportkedjan. Varje protein använder en del av energin från denna överföring för att pumpa vätejoner till utrymmet mellan mitokondriens inre och yttre membran.
Genom att koncentrera vätejoner i detta utrymme skapar mitokondrien en gradient som den kan utnyttja för att bilda ATP, ungefär som att pumpa vatten uppför en backe så att det sedan kan driva en turbin. ATP:t görs därefter tillgängligt för andra processer i cellen som energikälla.
I slutet av elektrontransportkedjan i mitokondrierna överförs elektronerna till syre (O2), som kombinerar dem med vätejoner och på så sätt bildar vatten. Utan syremolekyler som kan ta emot elektronerna skulle elektrontransportkedjan helt enkelt inte kunna fungera – hela processen skulle stanna av.
Med begreppet cellandning menas oftast aerob respiration, där celler använder processen som beskrivits ovan för att bilda ATP. Om syre saknas kan våra celler ändå producera en begränsad mängd ATP genom mjölksyrejäsning. I denna process använder cellen glykolysen för att dela glukos (precis som vid aerob respiration) och överför sedan elektroner till en sockermolekyl som kallas pyruvat, vilken bildas när glukoset bryts ned. Denna reaktion resulterar i en biprodukt som kallas mjölksyra.
Aerob respiration ger långt mer ATP än mjölksyrejäsning. Vid jäsning tar pyruvaten emot elektroner från glykolysen; vid aerob respiration bryts pyruvaten istället ned ytterligare för att bilda mer ATP i mitokondrierna. Som ett resultat kan aerob respiration generera upp till 19 gånger mer ATP per glukosmolekyl än mjölksyrejäsning.
Syre är viktigt eftersom det gör aerob respiration möjlig genom att ta emot elektroner från transportkedjan i mitokondrierna. Ibland räcker inte syretillgången till i vissa muskelceller – typiskt sett under hård fysisk ansträngning. Vid sådana tillfällen återgår muskelcellerna tillfälligt till mjölksyrejäsning, som ger betydligt mindre energi. Det är också den ansamlade mjölksyran som bidrar till den brännande känsla i musklerna som många upplever vid intensiv träning.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online