3. Šūnas elpošana

Šūnu enerģētiskā vielmaiņa notiek 3 posmos

 

Aerobais posms notiek šūnu mitohondrijos, kur no 2 pirovīnogskābēm, piesaistot skābekli, veidojas ūdens, ogļskābā gāze un ATP.

${2 \mathit{pirov}ī\mathit{nogsk}ā\mathit{bes}+O}_2\stackrel{\mathit{enz}ī\mathit{mi}}{⟶}C{O}_2+H_{2}O+36\mathit{ATP}$

Reakcijas notiek daudzu enzīmu, kas atrodas mitohondrijos, klātbūtnē. Tā ir vesela reakciju virkne, ko sauc par Krebsa ciklu. (Krebsa cikls)

Iepriekšminētā šūnas elpošana ir raksturīga dzīvniekiem un cilvēkiem. Bet ir organismi, kuros notiek tikai anaerobais  process. Piemēram, rauga (sēne) šūnās anaerobos apstākļos glikolīzes galaprodukts ir etanols jeb etilspirts.

 

$C_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{}{⟶}2C_2{H}_5\mathit{OH}+2C{O}_2$
1 glikoze $\underset{}{\overset{}{⟶}}$ 2 spirts + 2 ogļskābā gāze

 

 Rūgšanas procesu izmanto gadsimtiem ilgi pārtikas produktu ražošanā un konservēšanā. Rūgšanas procesā kā enerģijas avotu bieži izmanto raugu un dažus ogļhidrātu veidus, piem., cukuru.

 

Maizes cepšanā parasti mīklai pievieno nedaudz cukura, lai paātrinātu rauga darbību, kad tas sāk veidot oglekļa dioksīdu. Cepšanā cukurs baro raugu; rauga enzīmi sašķeļ cukuru par spirtu un oglekļa dioksīdu. Šī iemesla dēļ cukurs ne vienmēr saglabājas gala produktā.Nedaudz cukura (vai sīrupa) padara rauga fermentus ātrākus un iedarbīgākus nekā tad, ja cukurs netiek pievienots. Oglekļa dioksīds liek mīklai celties un padara maizi porainu.

Pienskābā rūgšana
 
Dzīvnieku (arī cilvēku) muskuļu šūnās lielas slodzes gadījumos sākas pienskābā rūgšana. Tas notiek intensīvas fiziskās slodzes gadījumos, kad trūkst skābekļa. No 1 glikozes veidojas 2 pienskābes molekulas:
$C_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{}{⟶}2C_3{H}_6{O}_3$, bet vajadzētu veidoties divām pirovīnogskābes molekulām.
 
Pienskābe lielos daudzumos ir toksiska un izraisa muskuļu nogurumu un sāpes. Atpūšoties un uzņemot pietiekami daudz skābekļa, pienskābe noārdās līdz pirovīnogskābei un tālāk līdz $C{O}_2+H_{2}O$.
 

 

Fiziski trenētu cilvēku muskuļos pienskābās rūgšanas process nenotiek, jo skābeklis tiek uzņemts pietiekamā daudzumā un organisms to pietiekami ātri patērē, rezultātā - uzreiz veidojas pirovīnogskābe.