Kemijska reakcija nazvana disanje vitalna je za rast, popravak i opstanak svih živih bića. Disanje se događa u stanicama biljaka, životinja i ljudi, uglavnom unutar mitohondrija, koji se nalaze u staničnoj citoplazmi. Energiju oslobođenu tijekom disanja biljke koriste za stvaranje aminokiselina, a životinje i ljudi za skupljanje mišića kako bi ih pustili da se kreću. Nemojte brkati disanje s disanjem. Disanje oslobađa energiju, dok je disanje strujanje zraka u i iz naših pluća.
Tvornice stanične energije
Većina posla iza disanja događa se u mitohondrijima stanica. Energetski bogata molekula adenozin trifosfata (ATP) nastaje u mitohondrijima koristeći energiju sunca (za biljke) ili hranu (za životinje i ljude). Sve žive stanice imaju mitohondrije, neke više od drugih. Masne stanice imaju mnogo mitohondrija jer pohranjuju velike količine energije. Mišićne stanice također imaju mnogo mitohondrija jer moraju brzo reagirati kako bi oslobodile energiju kada je tijelu potrebna.
Fotosinteza i disanje
Disanje u biljkama događa se zajedno s drugom kemijskom reakcijom, fotosintezom. Biljke su autotrofi, što znači da sami proizvode hranu koristeći ugljični dioksid, vodu i energiju sunca. Tijekom fotosinteze, biljka uzima ugljični dioksid iz zraka i vode iz svoje okoline kroz male rupice na lišću, cvjetovima, stabljikama, korijenima i granama. Sunčeva energija uzrokuje kemijsku reakciju u mitohondrijima koja razgrađuje molekule ugljičnog dioksida i vode i rekombinira ih oko sebe da stvara šećer (glukozu) i plinoviti kisik. Polazna točka disanju treba glukoza. Koristi glukozu stvorenu fotosintezom i uzima kisik iz zraka za oslobađanje energije.
Aerobni vs. Anaerobno disanje
Aerobno disanje događa se cijelo vrijeme unutar svih živih bića. Ova vrsta disanja koristi kisik i glukozu za proizvodnju ugljičnog dioksida i vode kao otpadnih tvari i oslobađanje velikih količina energije. Biljke pohranjuju glukozu kao škrob, ali ljudi i životinje pohranjuju je kao glikogen, koji se pretvara natrag u glukozu za upotrebu tijekom vježbanja kada mišićne stanice više odmore nego u mirovanju.
Tijekom vježbanja visokog intenziteta, ljudi i životinje oslanjaju se na anaerobno disanje kako bi dobili male količine energije za pokretanje mišića. Poput aerobnog disanja, anaerobno se disanje događa u stanicama, ali glukoza se ne razgrađuje u potpunosti. Otpadni proizvod je mliječna kiselina, a ne ugljični dioksid i voda. Krv koja teče kroz mišiće uklanja mliječnu kiselinu. Neke biljne stanice i mikroorganizmi također koriste anaerobno disanje. Na primjer, pivarstvo i proizvodnja kruha koriste anaerobno disanje u kvascu. Stanice uzimaju glukozu i proizvode etanol (alkohol) i ugljični dioksid. Većina aerobnog disanja događa se u mitohondrijima, ali anaerobno disanje odvija se u tekućem dijelu citoplazme.