חשיבות הנשימה הסלולרית

ייצור האנרגיה הדרושה לקיום כל צורת חיים מתבצע ברמת התא, הודות לתהליך מורכב הנקרא נשימה תאית. ללא היכולת ליצור דרכים להשגת אנרגיה מטבולית, שום צורת חיים לא תתאפשר, לכן, החשיבות של הנשימה התאית היא לאפשר שימוש באנרגיה הכימית הפוטנציאלית של פחמימות, לפיתוח התפקודים המטבוליים האחרים המאפשרים קיום חיים.

למרות שזה נכון שיש סוגים אחרים של שילובים מטבוליים של חומרים אורגניים ואלמנטים אנאורגניים בתאים איקריוטיים המסוגלים לייצר אנרגיה, כמו למשל בתהליכים כמו ליפוליזה, אף אחד מהם לא יכול להתבצע ללא הדור הקודם של תוצר האנרגיה של נשימה תאית, מיקום תהליך זה בבסיס הפירמידה של תפקודים מטבוליים להתפתחות והמשכיות החיים, ומכאן חשיבות חיונית.

לנשימה תאית יש תמיד את השימוש בחמצן ובפחמימות, כדי לייצר כתוצאה מכך את שחרור של פחמן דו חמצני, מים ו-ATP - אדנוזין טריפוספט - כמקור לאנרגיה תאית לכל שאר הפונקציות מטבולי.

הפונקציה של מיטוכונדריה

בתאים איקריוטיים, תפקוד הנשימה התאית נופל לסוג מסוים של אברון המכונה מיטוכונדריה ותהליך חילוף החומרים שעושה שימוש בחמצן עבור ייצור אנרגיה בצורה של ATP הוא תוצאה של שילוב של תוצרי מחזור קרבס, הנקרא גם חומצת לימון, והזרחון שלאחר מכן חמצוני.

כמות המיטוכונדריה הקיימת בתא נתון תלויה ישירות בכמות של אנרגיה שזה עשוי לדרוש, ומושפעת בתורה מסוג הרקמה לְהַווֹת. דוגמה ברורה היא השוואה של צריכת אנרגיה בין שריר לכליה, התאים של הראשון תמיד נוטים למספר רב יותר של מיטוכונדריה מאלה של השני.

פעילות זו של המיטוכונדריה אינה היחידה שעבורה קיימים האברונים החשובים הללו; בתוכם, פונקציות של מחזור חומצות השומן, הובלת אלקטרונים ותהליכים של זרחון משולב, שני האחרונים חיוניים גם להפקת אנרגיה. באותו אופן, הם ישויות מווסתות של יוני סידן וייצור של הורמוני מין, נקבה וזכר. עם כל העומס הזה אַחֲרָיוּת המוקצה למיטוכונדריה, אין זה מפתיע כי תקלה שלהם יכולה לייצר מספר רב של השפעות, החל מהתפתחות של תסמונות מטבוליות, ועד למוות של התא עצמו או אפילו אִישִׁי.

תאים פרוקריוטים, כידוע, חסרים אברונים תאיים, ולכן המנגנון שלהם של נשימה להפקת אנרגיה מתרחשת - ללא מיטוכונדריה - בצורה מפוזרת בה ציטופלזמה. מצב מסוים זה איפשר להם לפתח, ברבים מהמינים שלהם, אופנים של נשימה אנאירובית באמצעות מטבוליזציה של יסודות אנאורגניים אחרים כגון חנקן וגופרית, כמקור העיקרי להשגת האנרגיה שלהם, ואפילו חלקם עלולים להיות כל כך לא מתאימים לחמצן עד שהם מתים בנוכחותו בטמפרטורות גבוהות. כמויות.

מהסביבה ועד לתאים

חמצן נטמע על ידי צמחים ובעלי חיים, מהאוויר, המים ואפילו האדמה, באמצעות מנגנונים שונים לחלוטין.

לצמחים יש מיקרו-מבנים הנקראים סטומטה, הנמצאים בעיקר בעלים, המאפשרים ספיגת חמצן מהגוף. אוויר בשלב הנשימה של הצמח, תוך שימוש בו לייצור גלוקוז כמקור לאגירת אנרגיה ופחמן דו חמצני כתוצר שְׂרִידִי. מאוחר יותר עם השלב של פוטוסינתזה, צמחים ממירים גלוקוז מאוחסנים ופחמן דו חמצני שהם לוקחים מהסביבה, באמצעות התערבות אור השמש, לאנרגיה שהם דורשים לצמיחתם והתפתחותם של פונקציות אחרות כגון פריחה ויצירת פירות, שילוב חמצן מחדש באוויר במצב המולקולרי שהיה להם נלקח.

מצד שני, בעלי חיים התפתחו ופיתחו איברים שונים לקליטת חמצן בהתאם לסביבה שבה הם חיים, ובכך, חיות חיות יבשתיים מסוגלים לקבל חמצן מהאוויר דרך ריאותיהם, בעוד שלבעלי חיים מימיים יש זימים ברובם המוחלט, אם כי נכון שיונקים כמו לווייתנים ודולפינים, וגם לחלק מהדגים - כולם שייכים למסדר הדיפנואי, צאצאי הקואלקאנטים - יש גם ריאות שאיתן הם סופגים חמצן מהגוף. אוויר.

הפניות

ספריית סלבט (1973). ה אבולוציה של המין. ברצלונה, ספרד. עורכי סלבט.

דו פראו, א. (1971). ביולוגיה סלולרי ומולקולרי. הוא. ברצלונה, ספרד. Omega Editions, S.A.

להנינגר, א. (1977). בִּיוֹכִימִיָה. מהדורה 2. העיר הוואנה, קובה. אנשי מערכת וחינוך.

מתיוס, סי. et al. (2005). בִּיוֹכִימִיָה. מהדורה שלישית. מדריד, ספרד. פירסון-אדיסון ווסלי.

וילה, סי. (1996). ביולוגיה. מהדורה 8. מקסיקו. מקגרו-היל.