Η αερόβια κυτταρική αναπνοή είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα ενός ζωντανού οργανισμού διαλύουν την τροφή και τη μετατρέπουν σε ενέργεια που χρειάζονται για να εκτελέσουν τις βασικές τους λειτουργίες. Η σημασία της αερόβιας αναπνοής στα έμβια όντα δεν μπορεί να υποτιμηθεί. Χωρίς αυτήν τη διαδικασία, κανένα ζωντανό πράγμα δεν θα επιβιώσει.
Διαδικασία αερόβιας κυτταρικής αναπνοής
Η αερόβια αναπνοή είναι μια σειρά αντιδράσεων στις οποίες απελευθερώνεται ενέργεια από τη γλυκόζη. Η γλυκόζη και το οξυγόνο εξαντλούνται και το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται ως απόβλητο. Τα κύτταρα των ανθρώπων, των ζώων και των φυτών περνούν συνεχώς αυτήν τη διαδικασία, ακόμα και όταν βρίσκονται σε ηρεμία. Οι περισσότερες από τις αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα στα μιτοχόνδρια, τα οποία είναι μικροσκοπικά αντικείμενα μέσα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.
Στα φυτά, η διαδικασία της χρήσης φωτεινής ενέργειας από τον ήλιο για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα και του νερού σε τρόφιμα (γλυκόζη) ονομάζεται φωτοσύνθεση. Αυτό συμβαίνει σε δύο φάσεις. Πρώτον, τα διαμερίσματα στα κύτταρα του φυτού που ονομάζονται χλωροπλάστες συλλαμβάνουν το φως του ήλιου και αποθηκεύουν την ενέργειά του σε μια χημική ουσία που ονομάζεται ATP. Στη συνέχεια, το ATP δημιουργεί ζάχαρη και οργανικές ενώσεις, τα τρόφιμα που πρέπει να ζουν και να μεγαλώνουν τα φυτά. Η πρώτη φάση χρειάζεται ηλιακό φως, αλλά η δεύτερη φάση μπορεί να συμβεί χωρίς ηλιακό φως - ακόμη και τη νύχτα.
Η σημασία της ενέργειας
Η κύρια πηγή ενέργειας στον κόσμο είναι ο ήλιος. Οι άνθρωποι δεν χρειάζονται άμεσο ηλιακό φως για να επιβιώσουν, αλλά αν δεν είχαμε ηλιακό φως, δεν θα υπήρχαν μορφές ζωής. Τα φυτά χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για να δημιουργήσουν τα δικά τους τρόφιμα μέσω της φωτοσύνθεσης και στη συνέχεια τρώγονται από ζώα που παίρνουν αυτήν την ενέργεια στο σώμα τους. Άλλα ζώα τρώνε έπειτα τα ζώα που τρώνε τα φυτά, περνώντας την ενέργεια από το ένα ζωντανό στο άλλο.
Όλες οι μορφές ζωής χρειάζονται ενέργεια, από ανθρώπους και ζώα έως φυτά, μύκητες και φύκια. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την αναπνοή χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μεγαλύτερων μορίων από μικρότερα, όπως όταν τα φυτά παράγουν αμινοξέα από σάκχαρα, νιτρικά και άλλα θρεπτικά συστατικά, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πρωτεϊνών.
Τα ζώα και οι άνθρωποι χρησιμοποιούν ενέργεια για τη σύσπαση των μυών τους για να τους επιτρέψουν να κινηθούν. Η ενέργεια βοηθά επίσης στη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας σώματος.
Αναερόβια αναπνοή στους ανθρώπους
Η αναερόβια αναπνοή είναι ένας άλλος τύπος κυτταρικής αναπνοής. Η αερόβια αναπνοή χρειάζεται οξυγόνο, αλλά η αναερόβια αναπνοή δεν χρειάζεται. Η σημασία της αναερόβιας αναπνοής στους ανθρώπους σχετίζεται με τους μυς κατά τη διάρκεια της άσκησης. Όταν το σώμα δεν παίρνει αρκετό οξυγόνο κατά τη διάρκεια της άσκησης, βασίζεται στην αναερόβια αναπνοή για παροχή ενέργειας.
Όπως η αερόβια αναπνοή, η αναερόβια αναπνοή διασπά επίσης τη γλυκόζη, αλλά απελευθερώνει μόνο περίπου το 5% της ενέργειας που απελευθερώνεται από την αερόβια αναπνοή, ανά μόριο γλυκόζης. Αντί για διοξείδιο του άνθρακα και νερό, η αναερόβια αναπνοή παράγει γαλακτικό οξύ.