Ομοιότητες μεταξύ καύσης και κυτταρικής αναπνοής

Οι κινητήρες χρειάζονται ενέργεια για να κινηθούν. Αυτό ισχύει αν μιλάτε για τους κινητήρες εσωτερικής καύσης που τροφοδοτούν τα περισσότερα αυτοκίνητα ή τις διαδικασίες που τροφοδοτούν τη μορφή οργανικής ζωής. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης παίρνουν την ενέργειά τους μέσω της διαδικασίας καύσης, ενώ οι οργανισμοί παίρνουν την ενέργειά τους μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Οι δύο διαδικασίες είναι παρόμοιας φύσης.

Καύσιμα

Τόσο η κυψελοειδής αναπνοή όσο και η καύση απαιτούν ένα βασικό καύσιμο για να γίνει η διαδικασία καθόλου. Αυτό το καύσιμο είναι αποθηκευμένη ενέργεια και η όλη διαδικασία καύσης ή αναπνοής είναι να μετατρέψει αυτήν την ενέργεια από την αποθηκευμένη κατάσταση - στο καύσιμο - σε άλλη κατάσταση που ο κινητήρας, είτε μηχανικός είτε βιονικός, μπορεί να χρησιμοποιήσει για να τροφοδοτήσει τον άλλο λειτουργίες. Ενώ τα ορυκτά καύσιμα και τα μόρια ζάχαρης έχουν πολύ διαφορετικές δομές, και οι δύο έχουν μια σειρά μοριακών δεσμών που η διαδικασία συλλογής ενέργειας θα διαλυθεί.

Καταλύτης

Ενώ διαλύονται οι δεσμοί για την απελευθέρωση της αποθηκευμένης ενέργειας από τα καύσιμα - είτε ορυκτά καύσιμα για καύση είτε σάκχαρα για αναπνοή - οι δεσμοί δεν θα διαλυθούν. Σε κάθε περίπτωση, απαιτείται καταλύτης για να ξεκινήσει η αντίδραση που θα διαλύσει τους δεσμούς. Στην περίπτωση της καύσης, ο καταλύτης είναι ένας σπινθήρας. Τα ορυκτά καύσιμα είναι εύφλεκτα, οπότε ο σπινθήρας θα ανάψει το καύσιμο σε έναν κύλινδρο, διαλύοντας τους δεσμούς και απελευθερώνοντας την ενέργεια. Για την αναπνοή, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση του μορίου σακχάρου.

Μετατροπή ενέργειας

Αφού σπάσουν οι δεσμοί για το καύσιμο, η ενέργεια που απελευθερώνεται πρέπει να μεταφερθεί στο τμήμα του «κινητήρα» όπου θα χρησιμοποιηθεί. Για κινητήρες εσωτερικής καύσης, η δύναμη της έκρηξης ωθεί ένα έμβολο, το οποίο μεταφράζει τη δύναμη της έκρηξης σε μηχανική ενέργεια για τη λειτουργία του κινητήρα. Για αναπνοή, η ενέργεια αποθηκεύεται δημιουργώντας τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Αυτά τα μόρια ATP μεταφέρονται έπειτα σε μέρη του οργανισμού που απαιτούν ενέργεια. Η διάσπαση ενός φωσφορικού δεσμού θα δημιουργήσει διφωσφορική αδενοσίνη και η ενέργεια που αποθηκεύτηκε σε έναν από τους δεσμούς θα χρησιμοποιηθεί από τον οργανισμό.

Υποπροϊόντα

Αφού η κυτταρική αναπνοή και η εσωτερική καύση έχουν πάρει αυτό που χρειάζονται από τα καύσιμα, θα υπάρξουν υποπροϊόντα από τη μετατροπή. Στην περίπτωση εσωτερικής καύσης, είναι επιβλαβή αέρια όπως το μονοξείδιο του άνθρακα. Στην περίπτωση αναπνοής, το μόριο σακχάρου διασπάται σε δύο μόρια πυρουβικού οξέος. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης απαλλάσσουν τα απορρίμματα τους μέσω σωλήνων εξάτμισης, ενώ οι οργανισμοί απορρίπτουν πυροσταφυλικό οξύ μέσω της διαδικασίας ζύμωσης.

  • Μερίδιο
instagram viewer