Химичната реакция, наречена дишане, е жизненоважна за растежа, възстановяването и оцеляването на всички живи същества. Дишането се случва в клетките на растения, животни и хора, главно в митохондриите, които са разположени в клетъчната цитоплазма. Енергията, отделена по време на дишането, се използва от растенията, за да произвежда аминокиселини, а от животните и хората да свива мускулите си, за да ги остави да се движат. Не бъркайте дишането с дишането. Дишането освобождава енергия, докато дишането е потокът от въздух в и от белите ни дробове.
Клетъчни енергийни фабрики
По-голямата част от работата зад дишането се случва в митохондриите на клетките. Богатата на енергия молекула аденозин трифосфат (АТФ) се произвежда в митохондриите, използвайки енергия от слънцето (за растенията) или храната (за животните и хората). Всички живи клетки имат митохондрии, някои повече от други. Мастните клетки имат много митохондрии, защото съхраняват големи количества енергия. Мускулните клетки също имат много митохондрии, защото те трябва да реагират бързо, за да освободят енергия, когато тялото се нуждае от нея.
Фотосинтеза и дишане
Дишането при растенията се случва заедно с друга химическа реакция, фотосинтезата. Растенията са автотрофи, което означава, че те сами произвеждат храна, използвайки въглероден диоксид, вода и енергия от слънцето. По време на фотосинтезата растението поема въглероден диоксид от въздуха и вода от околната среда през малки дупки в листата, цветята, стъблата, корените и клоните. Енергията от слънцето предизвиква химическа реакция в митохондриите, която разгражда молекулите на въглеродния диоксид и водата и ги рекомбинира, за да образува захар (глюкоза) и кислород. Дишането се нуждае от глюкоза като отправна точка. Той използва глюкозата, създадена от фотосинтезата, и взима кислород от въздуха, за да освободи енергия.
Аеробни vs. Анаеробно дишане
Аеробното дишане се случва през цялото време във всички живи същества. Този тип дишане използва кислород и глюкоза за производство на въглероден диоксид и вода като отпадъчни продукти и освобождаване на големи количества енергия. Растенията съхраняват глюкозата като нишесте, но хората и животните я съхраняват под формата на гликоген, който се превръща обратно в глюкоза за използване по време на тренировка, когато мускулните клетки почиват повече, отколкото в покой.
По време на упражнения с висока интензивност, хората и животните разчитат на анаеробно дишане, за да получат малки количества енергия за подхранване на движението на мускулите. Подобно на аеробното дишане, анаеробното дишане се появява в клетките, но глюкозата не се разгражда напълно. Отпадъчният продукт е млечна киселина, а не въглероден диоксид и вода. Кръвта, която тече през мускулите, премахва млечната киселина. Някои растителни клетки и микроорганизми също използват анаеробно дишане. Например, пивоварството и производството на хляб използват анаеробно дишане в дрождите. Клетките приемат глюкоза и произвеждат етанол (алкохол) и въглероден диоксид. Повечето аеробни дишания се случват в митохондриите, но анаеробното дишане се извършва в течната част на цитоплазмата.