נשימה של התא

תַחַת נשימה של התא (נשימה פנימית אוֹ. נשימה אירובית) אחד מבין את כל התהליכים המטבוליים שדרכם מתקבלת אנרגיה בתאים. החמצן המולקולרי משמש כחומר המחמצן. זה מופחת ובדרך זו נוצרים מים מחמצן ומימן.

מהי נשימה סלולרית?

תאים לוקחים גלוקוז (סוכר ענבים) לאספקת אנרגיה. לאחר מכן, הגלוקוז מתפרק במיטוכונדריה או בציטופלסמה למים או פחמן דו חמצני. כתוצאה מכך, התאים משיגים את התרכובת אדנוזין טריפוספט (ATP), מקור אנרגיה אוניברסאלי החשוב ביותר לתהליכים מטבוליים רבים. הנשימה הסלולרית מחולקת לשלושה שלבים:

• גליקוליזה: כאן מולקולה אחת של גלוקוז מתפרקת לשתי מולקולות של חומצה אצטית. שתי מולקולות C3 מתקבלות מכל מולקולת גלוקוזה המועברת למיטוכונדריה, שם מתרחש שלב הפירוק הבא.

• מחזור חומצות לימון: חומצה אצטית מופעלת נכנסת למחזור חומצות לימון ומתפרקת במספר שלבים. זה משחרר מימן, הקשור למולקולות הובלת מימן. CO2 מיוצר כתוצר לוואי, שמשתחרר אז על ידי התא ומופרש באמצעות נשימה.

• החמצון הסופי ידוע גם כשרשרת הנשימה, לפיה נשרף המימן המתקבל למים ונוצר ATP.

ניתן להשתמש בחלק גדול מאוד מהאנרגיה באמצעות תהליך זה שלב אחר שלב. סך הכל 36 מולקולות ATP מתקבלות ממולקולה אחת של גלוקוז, שתואמת ליעילות של מעל 40 אחוז.

פונקציה ומשימה

לכל תא בגוף יש גרעין בו ניתן למצוא את המידע הגנטי. התא מופרד מהעולם החיצון על ידי קרום התא. זה מורכב מחלבוני מנהרה, גליקופרוטאינים, כולסטרול, לציטין וחומצות שומן. קרום תא שלם חשוב מאוד מכיוון שסילוק של פסולת או תזונה תלוי בו.

גם חומצות השומן הצמחיות בקרום התא משפרות את חילופי החומרים. עודף של כולסטרול או שומן מן החי וממצק את הממברנות ומבנה התא, כמו גם את שכבות הגבול בין הרקמות השונות. זה מקשה על חילופי חומרים ורק כמות לא מספקת של חמצן וחומרים מזינים מועברת לתאים.

בחלק הפנימי של התאים נמצאים המיטוכונדריה, שיש להם מידע גנטי משלהם ויכולים גם להתרבות. חום הגוף ואנרגיית הגוף מתקבלים בקרומי המיטוכונדריה. אם ייצור האנרגיה מופרע, עלולות להופיע מחלות כמו סרטן.

אטומי חמצן או יוני מימן יכולים להיכנס לתאים דרך האוויר שאנו נושמים או בשרשרת המזון. בשל תהליכי חמצון והפחתה שונים של חמצן ומימן נוצרת אנרגיה. אלקטרונים מובאים לרמת אנרגיה נמוכה בעזרת אנזימים משותפים, שמשחררים אנרגיה. בעזרת אנרגיה זו ניתן לשאוב את הפרוטונים מחלק הפנימי של המיטוכונדריה לחלל הבין-ממברני שלהם ואז לזרום חזרה פנימה.

זה יוצר ATP (אדנוזין טריפוספט), מולקולה הממלאת תפקיד מרכזי באגירת חום ואנרגיה בגוף. אדנוזין טריפוספט יכול להיקרא מרכז חילוף החומרים האנרגטי. בתא יש יותר ממיליארד מולקולות ATP המוגזות או מזרקות אלף פעם ביום. האנרגיה המשתחררת נדרשת לתגובות מטבוליות שונות.

אם הקואנזימים נהרסים בשרשרת הנשימה, ייצור האנרגיה מתמוטט וסביבה חומצית מתרחשת. כתוצאה מכך המיטוכונדריה עוזבות את התא או יכולות למות וקיימת קיפאון בייצור אנרגיה, כלומר אין די ייצור חום. ניתן לראות את זה לקראת הסרטן, למשל, ניתן להמחיש טמפרטורת גוף נמוכה יותר בקרב חולי סרטן.

מחלות ומחלות

לגופנו יש מספר גדול של תאים שאינם מיוצרים אנרגיה. חילופי אנרגיה, חומרים ומידע מתרחשים דרך קרום התא. עקב רעלנים סביבתיים, חלבונים, שומנים מן החי, רדיקלים חופשיים וחומצות, ניתן למנוע אספקה ​​רגילה של חומרים מזינים וחמצן ולא ניתן להיפטר מהרעלנים כראוי. כתוצאה מכך, ייצור האנרגיה של התאים מופר והמידע הגנטי נפגע, מה שעלול להוביל למספר מחלות.

תזונה לא נכונה, צריכת סיגריות, מתכות כבדות, חומציות, לחץ נפשי או מחלות כרוניות מביאות לעלייה ברדיקלים חופשיים. אלה פוגעים במבני הגוף ומובילים להזדקנות מוקדמת. רדיקלים חופשיים הם מולקולות שיש לאלקטרון אחד מעט מדי או יותר מדי. לכן הם מנסים להשיג איזון על ידי נטילת אלקטרונים ממולקולות אחרות באופן קיצוני. כתוצאה מכך מתרחשת תגובת שרשרת בה מולקולות נהרסות או נפגעות.

לעתים קרובות מאוד רדיקלים חופשיים הם מה שמכונה רדיקלי חמצן, המפעילים תהליך חמצון ומשמידים שומנים או אנזימים. בנוסף, הרדיקלים החופשיים גורמים למוטציות ב DNA המיטוכונדריאלי או בגרעין התא ופוגעים ברקמת החיבור. הם גורמים למחלות כרוניות רבות כמו לחץ דם גבוה, מחסור בחיסון, אלצהיימר, פרקינסון, אלרגיות, סוכרת, שיגרון וטרשת עורקים.

מכיוון שמוצרי הפסולת מופקדים, הובלת חומרים מזינים בין התא לכלי הדם קשה יותר מכיוון שהרדיקלים החופשיים מרבקים חלבוני סוכר, חלבונים וכל החומרים הבסיסיים. זה יוצר סביבה לפתוגנים וההגנה החיסונית מועדפת. מכיוון שהגוף אינו יכול להתמודד עם מספר מוגזם של רדיקלים, הוא זקוק לעזרה בצורה של אנזימים, Q10, ויטמינים שונים או סלניום, אשר הופכים את הרדיקלים החופשיים ללא מזיקים ומגנים על הגוף.