Što je aerobno vs. Anaerobni u biologiji?

Vaše se tijelo sastoji od desetaka bilijuna stanica, od kojih svaka treba gorivo da bi pravilno funkcionirala i održavala vas zdravima. Napajate tijelo unosom zraka, vode i hrane, ali hrana koju jedete ne može se odmah iskoristiti za napajanje vaših stanica. Umjesto toga, nakon što se hrana probavi, a vitamini i druge hranjive sastojke u njoj raspodijele u stanice, mora se poduzeti još jedan korak za pretvaranje hranjivih tvari u staničnu snagu. Taj je proces poznat kao stanično disanje (skraćeno disanje): kada ljudi raspravljaju o ideji aerobnog ili anaerobnog u biologije, često se pozivaju na dvije različite vrste staničnog disanja - i stanice sposobne za svaku vrstu disanje.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Kako bi pravilno funkcionirale, stanice procesom staničnog disanja transformiraju hranjive sastojke u gorivo poznato kao adenozin trifosfat (ATP). Ovaj proces započinje glikozom, koja razgrađuje glukozu u ATP, ali prisutnost kisika povećava količinu ATP koji stanica može proizvesti po cijenu da stanicu malo ošteti. Hoće li stanica koristiti aerobno ili anaerobno disanje ovisit će o tome je li na raspolaganju kisik; aerobno disanje koristi kisik, dok anaerobno disanje ne.

Stanicama bilo kojeg živog organizma potrebna je energija za obavljanje svojih poslova, bez obzira štiti li to tijelo od štetnosti bakterijama, razgradnjom hrane unutar želuca ili osiguravanjem da se mozak može prisjetiti i koristiti informacije efikasno. Stanična energija prenosi se u paketima adenozin trifosfata, molekule koja nastaje od glukoze (šećera). Adenozin trifosfat, poznat i kao ATP, djeluje poput baterija za stanice unutar organizma; paketi ATP-a mogu se nositi po tijelu i koristiti za pokretanje funkcija stanice, a nakon stvaranja i korištenja molekula ATP-a, mogu se prilično lako "napuniti". Ali ATP treba malo truda da stvori. Da bi to napravila, stanica treba proći kroz proces staničnog disanja.

Sve stanice moraju proći stanično disanje da bi mogle funkcionirati. Najjednostavnije je stanično disanje proces koji stanica uzima da bi razgradila hranjive sastojke i šećere koje nosi - hranjive sastojke i šećera koje osigurava hrana koju jedete - kako bi ih pretvorili u pakete ATP-a koji se mogu koristiti za napajanje stanice dok radi o njenom raditi. Dok će se disanje događati na različitim mjestima, ovisno o vrsti stanice, sve stanice započinju proces disanja glikozom, nizom kemijskih reakcija koje razgrađuju glukozu. Što će se dogoditi nakon glikoze, ovisit će o odnosu stanice s kisikom i prisutnosti kisika.

U biologiji je kisik neobična stvar. Većina organizama to treba za preživljavanje i koristi ga za učinkovitiju preradu energije. Međutim, istodobno kisik može biti korozivan; na isti način na koji metal može zahrđati, previše kisika u stanici može prouzročiti propadanje i raspadanje stanice ako se kisik ne potroši dovoljno brzo. Iz tog razloga stanice se često klasificiraju kao aerobi i anaerobi. Je li stanica aerob ili anaerob, ovisi o tome može li ta stanica obrađivati ​​kisik - i kao rezultat toga koju vrstu disanja ta stanica koristi. Na primjer, stanica s anaerobnom biologijom koristit će anaerobno disanje, dok će stanica s aerobnom biologijom koristiti aerobno disanje pojačano kisikom. Glavnina disanja pojavit će se nakon što započne glikoza, a razlikuje se po tome koristi li se kisik za daljnje razgradnju produkata glikoze ili ne.

Nakon što se dogodi glikoza, glukoza u stanici razgrađuje se u pregršt kemijskih nusproizvoda. Neki od njih su korisni, dok drugi nisu. U anaerobnom disanju, etanol ili mliječna kiselina tada se koriste za preradu ovih nusproizvoda na dva dijela molekule ATP-a i neki manje korisni proizvodi - ali u aerobnom disanju kisik se koristi za preradu umjesto toga. Kao rezultat toga, nusproizvodi proizvedeni glikozom mogu se dalje razgraditi, što dovodi do stvaranja četiri ATP molekule. To aerobno disanje čini učinkovitijim, ali može dovesti do rizika od staničnog raspada kao rezultat nakupljanja kisika. Na kraju se, međutim, uvijek proizvodi ATP.