Ihr Körper besteht aus Dutzenden Billionen von Zellen, von denen jede Energie braucht, um richtig zu funktionieren und Sie gesund zu halten. Sie tanken Ihren Körper, indem Sie Luft, Wasser und Nahrung aufnehmen – aber die Nahrung, die Sie zu sich nehmen, kann nicht sofort zur Energieversorgung Ihrer Zellen verwendet werden. Stattdessen muss, nachdem Ihre Nahrung verdaut und die darin enthaltenen Vitamine und anderen Nährstoffe an Ihre Zellen verteilt wurden, ein weiterer Schritt unternommen werden, um Nährstoffe in Zellkraft umzuwandeln. Dieser Vorgang wird als Zellatmung (kurz Atmung) bezeichnet: Wenn über die Idee von aeroben vs anaeroben in. diskutiert wird Biologie beziehen sie sich oft auf die zwei verschiedenen Arten der Zellatmung – und die Zellen, die zu jeder Art von Zellatmung fähig sind Atmung.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Um richtig zu funktionieren, wandeln Zellen Nährstoffe durch den Prozess der Zellatmung in einen Brennstoff um, der als Adenosintriphosphat (ATP) bekannt ist. Dieser Prozess beginnt mit der Glykose, die Glukose in ATP abbaut, aber die Anwesenheit von Sauerstoff erhöht die Menge an ATP, die eine Zelle produzieren kann, auf Kosten einer leichten Schädigung der Zelle. Ob eine Zelle aerobe oder anaerobe Atmung verwendet, hängt davon ab, ob Sauerstoff verfügbar ist; Bei der aeroben Atmung wird Sauerstoff verwendet, bei der anaeroben Atmung nicht.
Arbeiten für ATP
Die Zellen in jedem lebenden Organismus benötigen Energie, um ihre Aufgaben zu erfüllen, sei es, um den Körper vor schädlichen zu schützen Bakterien, Nahrung im Magen abbauen oder dafür sorgen, dass das Gehirn Informationen abrufen und verwenden kann effizient. Die zelluläre Energie wird in Packungen mit Adenosintriphosphat transportiert, einem Molekül, das aus Glukose (Zucker) gebildet wird. Adenosintriphosphat, auch als ATP bekannt, funktioniert wie ein Batteriepack für die Zellen in einem Organismus; ATP-Pakete können durch den Körper getragen und verwendet werden, um die Funktionen einer Zelle anzutreiben, und sobald ATP-Moleküle erzeugt und verwendet wurden, können sie ziemlich einfach "aufgeladen" werden. Aber ATP erfordert einige Anstrengungen, um es zu erstellen. Um es herzustellen, muss eine Zelle den Prozess der Zellatmung durchlaufen.
Grundlagen der Zellatmung
Alle Zellen müssen einer Zellatmung unterzogen werden, um zu funktionieren. Im einfachsten Fall ist die Zellatmung der Prozess, den eine Zelle durchführt, um die Nährstoffe und Zucker, die sie trägt, abzubauen – Nährstoffe und Zucker, der durch die Nahrung, die Sie essen, bereitgestellt wird – um sie in ATP-Pakete umzuwandeln, die verwendet werden können, um die Zelle bei ihrer Arbeit mit Energie zu versorgen Arbeit. Während die Atmung je nach Zelltyp an verschiedenen Stellen stattfindet, beginnen alle Zellen den Atmungsprozess mit Glykose, einer Reihe chemischer Reaktionen, die Glukose abbauen. Was nach der Glykose passiert, hängt von der Beziehung der Zelle zu Sauerstoff ab und davon, ob Sauerstoff vorhanden ist.
Sauerstoffverbrauch und Glykose
In der Biologie ist Sauerstoff eine seltsame Sache. Die meisten Organismen brauchen es zum Überleben und nutzen es, um Energie effizienter zu verarbeiten. Gleichzeitig kann Sauerstoff jedoch korrosiv sein; Auf die gleiche Weise wie Metall rosten kann, kann zu viel Sauerstoff in einer Zelle dazu führen, dass die Zelle zerfällt und auseinanderfällt, wenn der Sauerstoff nicht schnell genug verbraucht wird. Aus diesem Grund werden Zellen oft in Aerobier und Anaerobier eingeteilt. Ob eine Zelle aerob oder anaerob ist, hängt davon ab, ob diese Zelle Sauerstoff verarbeiten kann – und damit, welche Art von Atmung diese Zelle verwendet. Eine Zelle mit anaerober Biologie verwendet beispielsweise anaerobe Atmung, während eine Zelle mit aerober Biologie die sauerstoffunterstützte aerobe Atmung verwendet. Der Großteil der Atmung findet nach Beginn der Glykose statt, und es wird unterschieden, ob Sauerstoff verwendet wird, um die Glykoseprodukte weiter abzubauen.
Aerobe vs. anaerobe Atmung
Nachdem die Glykose auftritt, wird Glukose in einer Zelle in eine Handvoll chemischer Nebenprodukte zerlegt. Einige davon sind nützlich, andere nicht. Bei der anaeroben Atmung wird dann Ethanol oder Milchsäure verwendet, um diese Nebenprodukte in zwei zu verarbeiten ATP-Moleküle und einige weniger nützliche Produkte – aber bei der aeroben Atmung wird Sauerstoff zur Verarbeitung verwendet stattdessen. Dadurch können die durch die Glykose produzierten Nebenprodukte weiter abgebaut werden, was zur Bildung von vier ATP-Molekülen führt. Dies macht die aerobe Atmung effizienter, kann jedoch zu einem Risiko des Zellabbaus durch Sauerstoffansammlung führen. Am Ende wird aber immer ATP produziert.