Ähnlichkeiten zwischen Verbrennung und Zellatmung

Motoren brauchen Energie, um sich zu bewegen. Dies gilt unabhängig davon, ob Sie über die Verbrennungsmotoren sprechen, die die meisten Autos antreiben, oder über die Prozesse, die organische Lebensformen antreiben. Verbrennungsmotoren erhalten ihre Energie durch den Verbrennungsprozess, während Organismen ihre Energie durch einen Prozess namens Zellatmung erhalten. Die beiden Prozesse sind in der Natur sehr ähnlich.

Sowohl die Zellatmung als auch die Verbrennung benötigen einen Kernbrennstoff, damit der Prozess überhaupt ablaufen kann. Dieser Brennstoff ist gespeicherte Energie, und der gesamte Verbrennungs- oder Atmungsprozess besteht darin, diese Energie aus seiner gespeicherten Energie umzuwandeln Zustand – im Kraftstoff – in einen anderen Zustand, den der Motor, entweder mechanisch oder bionisch, nutzen kann, um seinen anderen anzutreiben Operationen. Obwohl fossile Brennstoffe und Zuckermoleküle sehr unterschiedliche Strukturen haben, haben sie beide eine Reihe von molekularen Bindungen, die der Energiegewinnungsprozess aufbricht.

Beim Aufbrechen der Bindungen, um die gespeicherte Energie aus den Brennstoffen freizusetzen – entweder fossile Brennstoffe für die Verbrennung oder Zucker für die Atmung – lösen sich die Bindungen nicht selbst auf. In jedem Fall ist ein Katalysator erforderlich, um die Reaktion zu starten, die die Bindungen aufbricht. Bei der Verbrennung ist der Katalysator ein Funke. Fossile Brennstoffe sind brennbar, daher wird der Funke den Brennstoff in einem Zylinder entzünden, die Bindungen aufbrechen und die Energie freisetzen. Bei der Atmung werden Enzyme verwendet, um das Zuckermolekül zu zerlegen.

Nachdem die Bindungen für den Kraftstoff gelöst sind, muss die freiwerdende Energie zu dem Teil des "Motors" transportiert werden, wo sie verwendet wird. Bei Verbrennungsmotoren drückt die Explosionskraft auf einen Kolben, der die Explosionskraft in mechanische Energie umsetzt, um den Motor zu betreiben. Für die Atmung wird die Energie durch die Bildung von Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert. Diese ATP-Moleküle werden dann zu Teilen des Organismus transportiert, die Energie benötigen. Durch das Aufbrechen einer Phosphatbindung entsteht Adenosindiphosphat, und die Energie, die in einer der Bindungen gespeichert wurde, wird vom Organismus verwendet.

Nachdem die Zellatmung und die innere Verbrennung aus den Brennstoffen ihren Bedarf gedeckt haben, fallen bei der Umwandlung Nebenprodukte an. Bei der Verbrennung mit innerer Verbrennung handelt es sich um schädliche Gase wie Kohlenmonoxid. Bei der Atmung wird das Zuckermolekül in zwei Moleküle Brenztraubensäure zerlegt. Verbrennungsmotoren entsorgen ihre Abfallprodukte durch Auspuffrohre, während Organismen Brenztraubensäure durch Gärung entsorgen.