Během aerobní dýchání, kyslík přijatý buňkou se spojí s glukózou a vytvoří energii ve formě Adenosintrifosfát (ATP)a buňka vypuzuje oxid uhličitý a vodu. Jedná se o oxidační reakci, při které se oxiduje glukóza a redukuje kyslík. Tento proces je zásadní pro všechny eukaryoty, což jsou velké buňky, které obsahují jádro a další organely a které tvoří složité organismy, jako jsou lidské bytosti. Většinou dýchání prokaryoty, jako jsou určité bakterie, je anaerobní. Zahrnuje oxidační / redukční reakce, které produkují energii bez kyslíku.
Definována oxidace a redukce
Oxidace a redukce jsou slova, která odkazují na způsob výměny elektronů v chemické reakci. Když chemici poprvé popsali oxidační / redukční reakce, termín „oxidace“ označili pouze reakce, při nichž byly jiné chemikálie vázány na kyslík. Označili reakce, které přeměnily chemickou látku zpět na čistou formu, jako je reakce, při které se odstranil kyslík z hořčíku a zůstal pouze hořčík, jako redukční reakce. Jak vědci objevili více o základních mechanismech, bylo jasné, že v oxidace prvek ztrácel jeden nebo více elektronů na kyslík a při redukci prvek získával elektrony.
Důležitost buněčného dýchání
ATP vyrobené v buněčné dýchání je chemické palivo, které pohání každou reakci v buňce, ať už přímo nebo nepřímo. Dýchání probíhá v každé buňce lidského těla, stejně jako v buňkách téměř všech eukaryot. Skutečnost, že naše buňky závisí na této reakci, je důvodem, proč lidé dýchají kyslík a vydechují oxid uhličitý.
Redukce nebo oxidace
Proces buněčného dýchání zahrnuje dva hlavní kroky. V prvním kroku, který vědci nazývají glykolýza, se glukóza rozpadá. Ve druhé aerobní dýchání rozkládá zbytky glukózy dále. Během aerobního dýchání se kyslík redukuje a elektron se daruje vodíku za vzniku vody. Celý proces buněčného dýchání oxiduje glukózu. Toto produkuje většinu energie uvolněné v buněčném dýchání.
Proces fermentace
Kvašení zahrnuje také oxidaci a redukci a produkuje ATP, ale dělá to méně efektivně. Některé jednoduché organismy, například kvasinky, používají tento proces v nepřítomnosti kyslíku. Dokonce i lidé používají fermentaci jako druh zálohy buněčného dýchání ve svalových buňkách bez kyslíku. Během fermentace se oxiduje chemická látka zvaná nikotinamidadenindinukleotid + vodík (NADH) a redukuje se chemická látka zvaná pyruvát. Tento proces produkuje pouze dvě molekuly ATP na molekulu glukózy, zatímco buněčné dýchání produkuje 36 molekul ATP z jedné molekuly glukózy.