Vaše tělo se skládá z desítek bilionů buněk, z nichž každá potřebuje palivo, aby správně fungovala a udržovala vás zdravá. Palete své tělo tím, že přijímáte vzduch, vodu a jídlo - ale jídlo, které jíte, nemůže být okamžitě použito k napájení vašich buněk. Místo toho, poté, co bylo vaše jídlo stráveno a vitamíny a další živiny v něm byly distribuovány do vašich buněk, je třeba učinit ještě jeden krok k přeměně živin na energii buněk. Tento proces je známý jako buněčné dýchání (zkráceně dýchání): Když lidé diskutují o myšlence aerobního vs. anaerobního v biologie, často odkazují na dva různé typy buněčného dýchání - a na buňky schopné každého typu dýchání.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Aby buňky správně fungovaly, transformují živiny na palivo známé jako adenosintrifosfát (ATP) prostřednictvím buněčného dýchání. Tento proces začíná glykózou, která štěpí glukózu na ATP, ale přítomnost kyslíku zvyšuje množství ATP, které může buňka produkovat za cenu mírného poškození buňky. To, zda buňka používá aerobní a anaerobní dýchání, bude záviset na tom, zda je k dispozici kyslík; aerobní dýchání používá kyslík, zatímco anaerobní dýchání nikoli.
Práce pro ATP
Buňky v jakémkoli živém organismu vyžadují k výkonu své práce energii, ať už jde o ochranu těla před škodlivými bakterie, rozkládají jídlo uvnitř žaludku nebo zajišťují, aby si mozek dokázal vybavit a použít informace efektivně. Buněčná energie je přenášena v balíčcích adenosintrifosfátu, molekuly vytvořené z glukózy (cukru). Adenosintrifosfát, známý také jako ATP, funguje jako baterie pro buňky uvnitř organismu; balíčky ATP mohou být přenášeny po těle a použity k napájení funkcí buňky a jakmile budou molekuly ATP vytvořeny a použity, mohou být poměrně snadno „dobity“. Vytvoření ATP však vyžaduje určité úsilí. Aby to bylo možné, musí buňka projít procesem buněčného dýchání.
Základy buněčné dýchání
Aby všechny buňky fungovaly, musí podstoupit buněčné dýchání. V nejjednodušším případě je buněčné dýchání proces, kterým buňka rozkládá živiny a cukry, které nese - živiny a cukry poskytované jídlem, které jíte - aby se z nich staly balíčky ATP, které mohou být použity k napájení buňky při jejím práce. Zatímco dýchání bude probíhat na různých místech, v závislosti na typu buňky, všechny buňky zahájí proces dýchání s glykózou, což je řada chemických reakcí, které štěpí glukózu. Co se stane po glykóze, bude záviset na vztahu buňky k kyslíku a na tom, zda je přítomen kyslík.
Používání kyslíku a glykóza
V biologii je kyslík zvláštní věc. Většina organismů ji potřebuje k přežití a využívá ji k účinnějšímu zpracování energie. Současně však může být kyslík korozivní; stejným způsobem, že může způsobit korozi kovu, může příliš mnoho kyslíku v buňce způsobit degradaci a rozpad buňky, pokud není kyslík spotřebován dostatečně rychle. Z tohoto důvodu jsou buňky často klasifikovány jako aerobní a anaerobní. To, zda je buňka aerobní nebo anaerobní, závisí na tom, zda tato buňka může nebo nemůže zpracovávat kyslík - a jako výsledek, jaký typ dýchání tato buňka používá. Buňka s anaerobní biologií bude například používat anaerobní dýchání, zatímco buňka s aerobní biologií bude používat aerobní dýchání se zvýšeným obsahem kyslíku. Většina dýchání nastane po začátku glykózy a vyznačuje se tím, zda se kyslík používá k dalšímu rozkladu produktů glykózy.
Aerobní vs. anaerobní dýchání
Poté, co dojde k glykóze, je glukóza v buňce rozdělena na několik chemických vedlejších produktů. Některé z nich jsou užitečné, zatímco jiné ne. Při anaerobním dýchání se potom ke zpracování těchto vedlejších produktů na dva použije ethanol nebo kyselina mléčná molekuly ATP a některé méně užitečné produkty - ale při aerobním dýchání se ke zpracování používá kyslík namísto. Ve výsledku mohou být vedlejší produkty produkované glykózou dále rozkládány, což vede k vytvoření čtyř molekul ATP. Díky tomu je aerobní dýchání efektivnější, ale může vést k riziku buněčného rozkladu v důsledku nahromadění kyslíku. Nakonec se však vždy vytvoří ATP.