Innhold
- Oksidasjon og reduksjon definert
- Viktigheten av cellulær respirasjon
- Reduksjon eller oksidasjon
- Fermenteringsprosessen
Under aerob respirasjon kombineres oksygenet som tas inn av en celle med glukose for å produsere energi i form av Adenosin-trifosfat (ATP), og cellen driver ut karbondioksid og vann. Dette er en oksidasjonsreaksjon hvor glukose oksideres og oksygen reduseres. Denne prosessen er kritisk for alle eukaryoter, som er store celler som inneholder en kjerne og andre organeller og som danner komplekse organismer, for eksempel mennesker. Respirasjon hos de fleste prokaryoter, for eksempel visse bakterier, er anaerob. Det innebærer oksidasjons- / reduksjonsreaksjoner som produserer energi uten oksygen.
Oksidasjon og reduksjon definert
Oksidasjon og reduksjon er ord som refererer til hvordan elektronene byttes ut i en kjemisk reaksjon. Når kjemikere først beskrev oksidasjons- / reduksjonsreaksjoner, brukte de uttrykket "oksidasjon" for bare å referere til reaksjoner der andre kjemikalier ble bundet til oksygen. De refererte til reaksjoner som konverterte et kjemisk stoff til en ren form, for eksempel en som fjernet oksygenet fra magnesium og bare etterlot magnesium, som reduksjonsreaksjoner. Etter hvert som forskere oppdaget mer om de underliggende mekanismene, ble det imidlertid klart at ved oksidasjon mistet et element en eller flere elektroner til oksygen, og i reduksjon fikk et element elektroner.
Viktigheten av cellulær respirasjon
ATP produsert i cellulær respirasjon er et kjemisk drivstoff som driver hver reaksjon i cellen, enten direkte eller indirekte. Respirasjon skjer i hver celle i menneskekroppen, så vel som cellene i nesten hver eukaryot. Det at cellene våre er avhengige av denne reaksjonen, er årsaken til at mennesker puster inn oksygen og puster ut karbondioksid.
Reduksjon eller oksidasjon
Prosessen med cellulær respirasjon innebærer to hovedtrinn. I det første trinnet, som forskere kaller glykolyse, brytes glukose ned. I det andre bryter aerob respirasjon restene av glukosen ytterligere. Under aerob respirasjon reduseres oksygen, og gir et elektron til hydrogen for å danne vann. Hele prosessen med cellulær respirasjon oksiderer glukose. Dette produserer størstedelen av energien som frigjøres i cellulær respirasjon.
Fermenteringsprosessen
Fermentering innebærer også oksidasjon og reduksjon, og det produserer ATP, men det gjør det mindre effektivt. Noen enkle organismer, for eksempel gjær, bruker denne prosessen i fravær av oksygen. Selv mennesker bruker gjæring som en slags sikkerhetskopi for cellulær respirasjon i muskelceller fratatt oksygen. Under gjæring oksideres et kjemikalie kalt nikotinamid adenindinukleotid + hydrogen (NADH) og et kjemikalie kalt pyruvat reduseres. Denne prosessen produserer bare to ATP-molekyler per glukosemolekyl, mens cellulær respirasjon produserer 36 ATP-molekyler fra et enkelt glukosemolekyl.