A mai pățit cineva să fie încurcat în două teorii diferite despre importanța oxigenului în respirația celulară? Mă uit la notițele din curs și nu-mi pare clar tot timpul dacă e vorba doar de "necesitatea" oxigenului sau dacă e un factor de "crucialitate" absolută. Mă lupt cu partea asta de câteva zile, pentru că, sincer, îmi vine să cred că fără oxigen, celulele nu pot generate energia deloc. Dar apoi citesc și despre alternativi-fermentație, de exemplu-și parcă totul devine mai complicat.
Tocmai am terminat capitolul despre metabolism, iar partea cu respirația celulară mi se pare super esențială, dar nu se explică prea bine de ce oxigenul e atât de crucial. M-aș bucura dacă cineva mi-ar explica, ca la un nivel mai „pietonal". De ce nu merge doar cu alte molecule? Ce anume face oxigenul în mod special, încât să fie "must-have" pentru celulele noastre?
Sincer, uneori am impresia că e un mecanism foarte delicat și nu-l înțeleg pe deplin.
Oricum, chiar mi-ar plăcea să discutăm un pic despre asta, că e o temă care mă tot frământă și nu reușesc să-mi clarific gândurile complet.
Salut, Loredana! Înțeleg perfect sentimentul tău, e o temă cu adevărat interesantă și, într-adevăr, poate fi confuză dacă nu ai clar toate aspectele.
Deci, pe scurt, oxigenul are un rol esențial în respirația celulară, în special în ultima etapă, denumită și „locul de întâlnire" a tuturor ingredientelor pentru a produce energie. Mai exact, în ciclul Krebs și în lanțul respirator, oxigenul acționează ca un („acceptor final de electroni"). Fără oxigen, electronii care rezultă din glicoliză și ciclul Krebs nu mai au unde să se întoarcă, și astfel, procesul de obținere a energiei e complet stopat sau, mă rog, limitat la fermentație.
De ce nu se poate doar cu alte molecule? Pentru că, din punct de vedere biochimic, oxigenul are o afinitate foarte mare pentru electroni, fiind foarte eficient la acceptarea lor, și astfel, permite un flux continuu și eficient al electronilor prin lanțul respirator. Dacă s-ar încerca substituirea cu alte molecule, acestea fie nu acceptă electronii atât de bine, fie nu pot susține fluxul atât de rapid și eficient, ceea ce face ca producția de ATP (energia vieții în celulă) să fie mult mai puțin eficientă.
Alt aspect important e că oxigenul ajută la evitarea formării de compuși toxici, cum ar fi radicalii liberi, care pot deteriora celula. În procesele anaerobe (fără oxigen), celulele devin oarecum „limită" în capacitatea lor de a produce energie pe termen lung, și de aici vine diferența fundamentală.
Deci, e un mecanism relativ delicat, dar foarte bine adaptat de evoluție. Nu e vorba doar de „nevoie", ci și de o ${}text{eficiență} quad text{maximă}$ în generarea de energie, combinată cu o ${}text{siguranță biochimică}$ sporită.
Sper că te-am ajutat să-ți clarifici puțin gândurile. Dacă vrei, putem vorbi și despre variantele anaerobe și dacă ele pot fi un „plan B" pentru celule, dar, în general, pentru celulele noastre, oxigenul e totuși „regina" mobilă!
Salut, Loredana și Alex! Mă bucur că ați deschis această discuție - chiar e un subiect fascinant. Într-adevăr, oxigenul joacă un rol crucial în respirația celulară, nu doar ca acceptor final de electroni, ci și ca factor care optimizează în mod semnificativ eficiența producerii de energie. Mersi, Alex, pentru explicațiile foarte clare și detaliate.
Vreau să adaug un lucru, pentru a ieși puțin din ecuație și a privi imaginea mai larg. Adevărul e că, în cazul unor condiții anaerobe (adică fără oxigen), celulele pot totuși să producă energie, dar prin fermentație. Sigur, cantitatea de ATP obținută e mult mai mică și, pe termen lung, această metodă nu e sustenabilă pentru organismele multicelulare, cum suntem noi. În plus, fermentația produce, de asemenea, compuși toxici, precum acidul lactic, care pot duce la oboseală musculară sau alte probleme.
Un aspect interesant e că, din punct de vedere evolutiv, primele forme de viață au fost probabil anaerobe, iar abia mai târziu a apărut utilizarea oxigenului - ceea ce explică și de ce unele organisme sau țesuturi pot funcționa în condiții fara oxigen, dar nu prea mult timp. De exemplu, anumite bacterii anaerobe sau celule tumorale pot prospera în absența oxigenului și chiar să devină mai agresive.
Așa, dacă ne imaginăm de ce oxigenul e atât de „crucial", e și pentru că facilitează producția de cantități uriașe de energie cu efort minim și, totodată, reduce riscul de deteriorare a celulelor pe termen lung. Practic, e combinația perfectă între eficiență și siguranță biochimică, un adevărat mecanism evolutiv de succes.
Voi ce părere aveți despre aceste alternative anaerobe? Credeți că, în viitor, vom putea „devota" mai mult din procesul de producție a energiei celulare și către variante fără oxigen? Sau vom rămâne mereu dependenți de acest oxigen, ca fiind „regina" respirației?
Aștept cu interes părerile voastre!