Saturs

• Glikolīze un fermentācija
• Fermentācija un enerģija
• Fermentācija un augi
• Fermentācija un vingrinājumi
• Aerobās elpošanas mērķis

Šūnu elpošana attiecas uz procesu, kurā šūnas pārvērš pārtiku par enerģiju. Fermentācija ir specifiska ķīmiskā reakcija elpošanas ciklā. Tas notiek, kad šūnām nav pieejams skābeklis, tas ir arī stāvoklis, ko sauc arī par anaerobu elpošanu. Fermentācijas process rada daudz mazāk enerģijas nekā aerobā vai ar skābekli balstītā elpošana.

Atšķirība starp fermentāciju un šūnu elpošanu (šūnas 72 attēls ar chrisharvey no Fotolia.com)

Glikolīze un fermentācija

Glikolīze ir pirmais elpošanas cikla solis. Tas notiek gan aerobās, gan anaerobās elpošanas ceļā. Glikolīzes laikā glikozes molekulas tiek reducētas uz vielām, ko sauc par piruvātu. Ja ir pieejams skābeklis, piruvāts tiek sadalīts vēl vairāk un cieš no daudzām ķīmiskām reakcijām, lai iegūtu lielu enerģijas daudzumu. Ja nav pieejams skābeklis, piruvāts tiek pakļauts fermentācijas procesam, kas kopā ar alkoholu vai pienskābi rada nelielu enerģijas daudzumu.

Fermentācija un enerģija

Saskaņā ar tīmekļa vietni “Ķīmija biologiem” fermentācija rada aptuveni desmit procentus tikai no aerobās elpošanas saražotās enerģijas, kas ir pietiekams, lai turpinātu glikolīzi. Skābekli saturoši organismi (piemēram, cilvēki) var izdzīvot ļoti ierobežotu laiku ar nelielu enerģijas daudzumu, kas saražots fermentācijā.

Fermentācija un augi

Fermentācija ir daudz biežāka augos nekā dzīvniekiem. Augos etanols ir viens no vēlamajiem fermentācijas produktiem. Alkoholisko dzērienu ražotāji pieprasa fermentācijas sastāvdaļas un iegūst alkohola saturu dzērienos. Piemēram, alus ir izgatavots no raudzētiem graudiem.

Fermentācija un vingrinājumi

Kad cilvēki izmanto, viņi parasti patērē skābekli ātrāk, nekā to var atjaunot. Šī iemesla dēļ muskuļu šūnas spēj praktizēt pagaidu anaerobo elpošanu. Ja fiziskā slodzes dēļ nav pietiekamas skābekļa pieejamības, muskuļu šūnas fermentē, ražo pienskābi, kas tad uzkrājas muskuļos, izraisot krampjus, sāpes un nogurumu.

Aerobās elpošanas mērķis

Aerobā elpošana nodrošina enerģiju vairumam cilvēku orgānu un šūnu. Lielais saražotās enerģijas daudzums ļauj turpināt darboties svarīgiem muskuļiem, piemēram, sirdij un nevēlamiem elpošanas muskuļiem. Aerobā elpošana ir nepieciešama arī smadzeņu funkcijām, kā arī brīvprātīgo muskuļu kustībai.