Τι κύτταρα δεν υπάρχει οξυγόνο;
1. Αναερόβια αναπνοή:
* Ο διακόπτης: Όταν το οξυγόνο είναι περιορισμένο, τα κύτταρα μεταβάλλονται από αερόβια αναπνοή (η οποία χρησιμοποιεί οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας) σε αναερόβια αναπνοή. Αυτή είναι μια λιγότερο αποτελεσματική διαδικασία, αλλά διατηρεί το κύτταρο ζωντανό.
* Ζύμωση: Τα περισσότερα κύτταρα μεταβάλλονται σε μια διαδικασία που ονομάζεται ζύμωση. Στα ζώα, αυτό παράγει κυρίως γαλακτικό οξύ, το οποίο μπορεί να συσσωρευτεί στους μυς και να προκαλέσει κόπωση. Η ζύμη, από την άλλη πλευρά, ζυμώνει τα σάκχαρα σε αλκοόλ και διοξείδιο του άνθρακα.
* Παραγωγή ATP: Η αναερόβια αναπνοή παράγει πολύ λιγότερη ΑΤΡ (ενέργεια) από την αερόβια αναπνοή, αλλά αρκεί να διατηρηθούν οι βασικές διαδικασίες.
2. Κυτταρικές ρυθμίσεις:
* Μειωμένη δραστηριότητα: Τα κύτταρα επιβραδύνουν τον μεταβολικό τους ρυθμό για τη διατήρηση της ενέργειας, καθώς παράγεται λιγότερη ΑΤΡ. Αυτό σημαίνει ότι εκτελούν λιγότερες λειτουργίες.
* αποικοδόμηση πρωτεΐνης: Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα κύτταρα μπορεί να σπάσουν τις πρωτεΐνες για να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο, αν και πρόκειται για τελευταία λύση.
* Κυτταρικός θάνατος: Εάν η στέρηση οξυγόνου επιμένει για πολύ καιρό, τα κύτταρα μπορούν τελικά να πεθάνουν. Αυτό ονομάζεται υποξία ή ανοξία.
3. Διαφορετικές αποκρίσεις κυττάρων:
* κύτταρα εγκεφάλου: Είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι στη στέρηση οξυγόνου. Χωρίς οξυγόνο, τα εγκεφαλικά κύτταρα αρχίζουν να πεθαίνουν μέσα σε λίγα λεπτά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα εγκεφαλικά επεισόδια είναι τόσο καταστροφικά.
* κύτταρα μυών: Μπορεί να μεταβεί σε αναερόβια αναπνοή για λίγο, αλλά τελικά η συσσώρευση γαλακτικού οξέος προκαλεί πόνο και κόπωση.
* ερυθρά αιμοσφαίρια: Δεν έχουν μιτοχόνδρια και δεν μπορούν να εκτελέσουν οποιαδήποτε μορφή αναπνοής, έτσι βασίζονται εξ ολοκλήρου στη μεταφορά οξυγόνου.
4. Συνέπειες:
* ασθένεια: Η έλλειψη οξυγόνου μπορεί να προκαλέσει ποικιλία ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων καρδιακών προσβολών, εγκεφαλικών επεισοδίων και βλάβης ιστών από λοιμώξεις.
* Άσκηση: Κατά τη διάρκεια της έντονης άσκησης, οι μύες μπορούν να μεταβούν προσωρινά σε αναερόβια αναπνοή, οδηγώντας σε πόνο των μυών.
* Διατήρηση τροφίμων: Η αναερόβια αναπνοή χρησιμοποιείται σε διεργασίες όπως η αποσύνθεση και η ζύμωση για τη διατήρηση των τροφίμων.
Στην ουσία, τα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν για περιορισμένο χρονικό διάστημα χωρίς οξυγόνο, αλλά έρχεται με σημαντικά μειονεκτήματα και τελικά οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο εάν η έλλειψη οξυγόνου επιμένει.
