Τι συμβαίνει με το μόριο του οξυγόνου στην αναπνοή;
1. Εισαγωγή στα μιτοχόνδρια: Το οξυγόνο διαχέεται από την κυκλοφορία του αίματος στα μιτοχόνδρια, τα powerhouses του κυττάρου, όπου συμβαίνει κυτταρική αναπνοή.
2. Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Το οξυγόνο διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, στο τελικό στάδιο της αερόβιας αναπνοής. Τα ηλεκτρόνια, ενεργοποιημένα από την κατανομή της γλυκόζης (ή άλλων πηγών καυσίμου) μεταφέρονται κάτω από μια αλυσίδα συμπλοκών πρωτεϊνών εντός της μιτοχονδριακής μεμβράνης. Αυτά τα ηλεκτρόνια χάνουν ενέργεια καθώς κινούνται προς τα κάτω από την αλυσίδα και αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση συγκέντρωσης.
3. Σχηματισμός νερού: Στο τέλος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, το οξυγόνο λειτουργεί ως τελικός αποδέκτης ηλεκτρονίων. Το οξυγόνο συνδυάζεται με τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια (ιόντα υδρογόνου) για να σχηματίσουν νερό (H2O). Αυτή η αντίδραση είναι απαραίτητη για τη συνεχιζόμενη ροή ηλεκτρονίων μέσω της αλυσίδας.
4. Παραγωγή ATP: Η κλίση πρωτονίων που δημιουργήθηκε από την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων οδηγεί την παραγωγή ΑΤΡ μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση. Αυτή η διαδικασία είναι υπεύθυνη για την πλειονότητα του ΑΤΡ που παράγεται κατά τη διάρκεια της αναπνοής.
Συνοπτικά:
* Το οξυγόνο δεν χωρίζεται άμεσα ή χρησιμοποιείται ως καύσιμο στην αναπνοή.
* Λειτουργεί ως τελικός αποδέκτης ηλεκτρονίων στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, επιτρέποντας τη ροή των ηλεκτρονίων και την παραγωγή του ΑΤΡ.
* Ο συνδυασμός οξυγόνου με ηλεκτρόνια και πρωτόνια παράγει νερό ως υποπροϊόν.
Χωρίς οξυγόνο, η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων θα σταματούσε και το κύτταρο δεν θα ήταν σε θέση να παράγει σημαντικές ποσότητες ΑΤΡ, οδηγώντας σε έλλειψη ενέργειας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την αερόβια αναπνοή και την επιβίωση για τους περισσότερους οργανισμούς.
