Ποια είναι η χημική εξίσωση για αερόβια αναπνοή;

Η αερόβια αναπνοή μας κρατά ζωντανούς από στιγμή σε στιγμή. Συχνά θεωρείται ότι είναι συνώνυμο με την αναπνοή, αλλά αυτό δεν είναι απολύτως ακριβές. Η αναπνοή είναι η διαδικασία με την οποία οι άνθρωποι και τα περισσότερα άλλα ζώα της ξηράς παίρνουν αέρα που περιέχει οξυγόνο στο σώμα μας, αλλά η αερόβια αναπνοή είναι η χημική αντίδραση που επιτρέπει στα κύτταρα να μετατρέπουν τη γλυκόζη παρουσία οξυγόνου σε χρήσιμη ενέργεια, νερό και διοξείδιο του άνθρακα στο μικροσκοπικό επίπεδο. Η χημική εξίσωση για αερόβια αναπνοή είναι πολύ γνωστή και οι παραλλαγές και οι συγγενείς αυτής της κυριολεκτικά ζωτικής εξίσωσης αποτελούν έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της βασικής βιολογίας των κυττάρων.

Τα κύτταρα των ευκαρυωτικών, ή πολυκύτταρα ζώα, βασίζονται στην αερόβια αναπνοή για παραγωγή ενέργειας. Παίρνουν αέρια οξυγόνου και μόρια γλυκόζης από το περιβάλλον τους αναπνέοντας και τρώγοντας αντίστοιχα. Σε μια απλή αλυσίδα χημικών αντιδράσεων που εμφανίζονται μέσα σε μέρη του κυττάρου που ονομάζονται μιτοχόνδρια, Αυτά τα μόρια μετατρέπονται σε νερό, διοξείδιο του άνθρακα και μια μορφή ενέργειας που ονομάζεται ATP ή αδενοσίνη τριφωσφορικό.

Τα μόρια που εμπλέκονται στην αερόβια αναπνοή δεν μπορούν απλώς να ρίχνονται σε ένα μείγμα για την παραγωγή ενέργειας, περισσότερο από το μέρη ενός αυτοκινήτου μπορούν να γίνουν ένα αυτοκίνητο κυλώντας μια γραμμή συναρμολόγησης ελλείψει οδηγιών προς το εργοστάσιο εργαζόμενοι. Διαφορετικά τρόφιμα που περιέχουν τα μακρομόρια που ονομάζουμε πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λίπη μπορούν όλα να συνεισφέρουν μόρια γλυκόζης, παρόλο που η ίδια η γλυκόζη είναι μια ζάχαρη και επομένως ένας υδατάνθρακας. Μόλις η γλυκόζη απελευθερωθεί από τρόφιμα ή πηγές αποθήκευσης σώματος στους μύες, το αίμα και το συκώτι, και λαμβάνεται στα κύτταρα του σώματος, μπορεί να προσκολληθεί στα μιτοχόνδρια εντός των κυττάρων, και ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται ένζυμα πραγματοποιούν τις διάφορες αντιδράσεις που συνοψίζουν σε αερόβια αναπνοή.

Οι πλήρεις χημικές αντιδράσεις πρέπει να είναι «ισορροπημένες» - δηλαδή, ο αριθμός των ατόμων ενός δεδομένου στοιχείου (άνθρακας, υδρογόνο και ούτω καθεξής) στη μία πλευρά της εξίσωσης πρέπει να είναι ο ίδιος με αυτόν στην άλλη πλευρά. Αυτό μπορεί να σημαίνει προσθήκη πολλαπλασιαστικών παραγόντων ή συντελεστών στο μπροστινό μέρος ορισμένων μορίων.

Η πλήρης, ισορροπημένη αντίδραση της αερόβιας αναπνοής είναι:

ντο₆Η₁₂Ο₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 Ω₂O + θερμότητα + 38 ATP

Η θερμότητα δεν είναι ένα στοιχείο, αλλά το γεγονός ότι εκλύεται κατά την αερόβια αναπνοή προκύπτει από την ενέργεια στους χημικούς δεσμούς των μορίων γλυκόζης και οξυγόνου που διαφεύγουν στο περιβάλλον.