Che cos'è l'aerobica vs. Anaerobico in biologia?

Il tuo corpo è composto da decine di trilioni di cellule, ognuna delle quali ha bisogno di carburante per funzionare correttamente e mantenerti in salute. Alimenti il ​​tuo corpo inspirando aria, acqua e cibo, ma il cibo che mangi non può essere utilizzato immediatamente per alimentare le tue cellule. Invece, dopo che il cibo è stato digerito e le vitamine e gli altri nutrienti in esso contenuti sono stati distribuiti alle cellule, è necessario compiere un altro passo per convertire i nutrienti in energia cellulare. Questo processo è noto come respirazione cellulare (respirazione in breve): quando le persone discutono l'idea di aerobica vs anaerobica in biologia, si riferiscono spesso ai due diversi tipi di respirazione cellulare – e alle cellule capaci di ogni tipo di respirazione.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

Per funzionare correttamente, le cellule trasformano i nutrienti in un combustibile noto come adenosina trifosfato (ATP) attraverso il processo di respirazione cellulare. Questo processo inizia con la glicosi, che scompone il glucosio in ATP, ma la presenza di ossigeno aumenta la quantità di ATP che una cellula può produrre a costo di danneggiarla leggermente. Se una cellula utilizza la respirazione aerobica o anaerobica dipenderà dalla disponibilità di ossigeno; la respirazione aerobica utilizza l'ossigeno, mentre la respirazione anaerobica no.

Le cellule di qualsiasi organismo vivente richiedono energia per svolgere il loro lavoro, sia che si tratti di proteggere il corpo dai danni batteri, scomponendo il cibo nello stomaco o facendo in modo che il cervello possa ricordare e utilizzare le informazioni efficiente. L'energia cellulare è trasportata all'interno di confezioni di adenosina trifosfato, una molecola formata dal glucosio (zucchero). L'adenosina trifosfato, noto anche come ATP, funziona come pacchi batteria per le cellule all'interno di un organismo; pacchetti di ATP possono essere trasportati in giro per il corpo e utilizzati per alimentare le funzioni di una cellula e, una volta che le molecole di ATP sono state create e utilizzate, possono essere "ricaricate" abbastanza facilmente. Ma l'ATP richiede uno sforzo per creare. Per realizzarlo, è necessario che una cellula attraversi il processo di respirazione cellulare.

Tutte le cellule devono subire la respirazione cellulare per funzionare. Nella sua forma più semplice, la respirazione cellulare è il processo che una cellula impiega per scomporre i nutrienti e gli zuccheri che trasporta - nutrienti e zuccheri forniti dal cibo che mangi, al fine di trasformarli in pacchetti di ATP che possono essere utilizzati per alimentare la cellula mentre compie il suo lavoro. Mentre la respirazione avverrà in luoghi diversi, a seconda del tipo di cellula, tutte le cellule iniziano il processo di respirazione con la glicosi, una serie di reazioni chimiche che scompongono il glucosio. Ciò che accade dopo la glicosi dipenderà dalla relazione della cellula con l'ossigeno e dalla presenza di ossigeno.

In biologia, l'ossigeno è una cosa strana. La maggior parte degli organismi ne ha bisogno per sopravvivere e lo usa per elaborare l'energia in modo più efficiente. Tuttavia, allo stesso tempo, l'ossigeno può essere corrosivo; allo stesso modo in cui può far arrugginire il metallo, troppo ossigeno in una cella può causare il degrado e la caduta della cella se l'ossigeno non viene consumato abbastanza velocemente. Per questo motivo, le cellule sono spesso classificate come aerobi e anaerobi. Il fatto che una cellula sia aeroba o anaerobica dipende dal fatto che quella cellula possa o meno elaborare l'ossigeno e, di conseguenza, che tipo di respirazione utilizza quella cellula. Una cellula con biologia anaerobica, ad esempio, utilizzerà la respirazione anaerobica, mentre una cellula con biologia aerobica utilizzerà la respirazione aerobica potenziata dall'ossigeno. La maggior parte della respirazione si verificherà dopo l'inizio della glicosi e si distingue dal fatto che l'ossigeno venga utilizzato o meno per abbattere ulteriormente i prodotti della glicosi.

Dopo che si verifica la glicosi, il glucosio in una cellula viene scomposto in una manciata di sottoprodotti chimici. Alcuni di questi sono utili, mentre altri no. Nella respirazione anaerobica, viene quindi utilizzato etanolo o acido lattico per trasformare questi sottoprodotti in dueproduct molecole di ATP e alcuni prodotti meno utili, ma nella respirazione aerobica l'ossigeno viene utilizzato per la lavorazione anziché. Di conseguenza, i sottoprodotti prodotti dalla glicosi possono essere ulteriormente scomposti, portando alla creazione di quattro molecole di ATP. Ciò rende la respirazione aerobica più efficiente, ma può portare al rischio di rottura cellulare a causa dell'accumulo di ossigeno. Alla fine, però, si produce sempre ATP.