أوجه التشابه بين الاحتراق والتنفس الخلوي

تحتاج المحركات إلى طاقة للتحرك. هذا صحيح سواء كنت تتحدث عن محركات الاحتراق الداخلي التي تشغل معظم السيارات أو العمليات التي تشغل أشكال الحياة العضوية. تحصل محركات الاحتراق الداخلي على طاقتها من خلال عملية الاحتراق ، بينما تحصل الكائنات الحية على طاقتها من خلال عملية تسمى التنفس الخلوي. العمليتان متشابهتان جدًا في طبيعتهما.

يتطلب كل من التنفس الخلوي والاحتراق وقودًا أساسيًا للعملية على الإطلاق. هذا الوقود هو طاقة مخزنة ، وعملية الاحتراق أو التنفس بأكملها هي تحويل تلك الطاقة من مخزونها اذكر - في الوقود - إلى حالة أخرى يمكن للمحرك ، سواء ميكانيكي أو إلكتروني ، استخدامه لتشغيل محركه الآخر عمليات. في حين أن للوقود الأحفوري وجزيئات السكر هياكل مختلفة تمامًا ، فإن كلاهما لهما سلسلة من الروابط الجزيئية التي ستفككها عملية حصاد الطاقة.

أثناء تفكيك الروابط لتحرير الطاقة المخزنة من الوقود - سواء الوقود الأحفوري للاحتراق أو السكريات للتنفس - لن تتفكك الروابط. في كل حالة ، يلزم وجود محفز لبدء التفاعل الذي سيفكك الروابط. في حالة الاحتراق ، يكون المحفز شرارة. الوقود الأحفوري قابل للاشتعال ، لذا فإن الشرارة ستشعل الوقود في أسطوانة ، وتفكك الروابط وتطلق الطاقة. للتنفس ، تستخدم الإنزيمات لتفكيك جزيء السكر.

بعد كسر روابط الوقود ، يجب نقل الطاقة المنبعثة إلى جزء "المحرك" حيث سيتم استخدامها. بالنسبة لمحركات الاحتراق الداخلي ، تدفع قوة الانفجار على المكبس ، والذي يترجم قوة الانفجار إلى طاقة ميكانيكية لتشغيل المحرك. من أجل التنفس ، يتم تخزين الطاقة عن طريق تكوين أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). ثم يتم نقل جزيئات ATP هذه إلى أجزاء من الكائن الحي التي تتطلب طاقة. سيؤدي كسر رابطة الفوسفات إلى تكوين ثنائي فوسفات الأدينوزين ، وسيتم استخدام الطاقة المخزنة في إحدى الروابط بواسطة الكائن الحي.

بعد حصول التنفس الخلوي والاحتراق الداخلي على ما يحتاجون إليه من الوقود ، ستكون هناك منتجات ثانوية من التحويل. في حالة الاحتراق الداخلي ، فهي غازات ضارة مثل أول أكسيد الكربون. في حالة التنفس ، يتم تقسيم جزيء السكر إلى جزيئين من حمض البيروفيك. تتخلص محركات الاحتراق الداخلي من نفاياتها من خلال أنابيب العادم ، بينما تتخلص الكائنات الحية من حمض البيروفيك من خلال عملية التخمير.