נשימה אירובית מחזיקה אותנו בחיים ברגע לרגע. לעתים קרובות זה נחשב לשם נרדף לנשימה, אך זה לא ממש מדויק. נשימה היא התהליך שבו בני האדם ורוב חיות היבשה האחרות מכניסים אוויר המכיל חמצן לגופינו, אך הנשימה האירובית היא תגובה כימית המאפשרת לתאים להמיר גלוקוז בנוכחות חמצן לאנרגיה שימושית, מים ופחמן דו חמצני במיקרוסקופ רָמָה. המשוואה הכימית לנשימה אירובית ידועה, וריאציות וקרובי משפחה של משוואה חיונית ממש מהווים אחת מאבני היסוד של ביולוגיית התאים הבסיסית.
ההגדרה
תאי האיקריוטים, או בעלי חיים רב תאיים, מסתמכים על נשימה אירובית לצורך ייצור אנרגיה. הם לוקחים מולקולות גז חמצן וגלוקוז מסביבתם על ידי נשימה ואכילה בהתאמה. בשרשרת פשוטה של תגובות כימיות המתרחשות בתוך חלקי התא הנקראים מיטוכונדריה, מולקולות אלה מומרות למים, לפחמן דו חמצני ולצורת אנרגיה הנקראת ATP או אדנוזין טריפוספט.
התהליך
המולקולות המעורבות בנשימה אירובית אינן יכולות להיות מושלכות לתערובת כדי לייצר אנרגיה, יותר מאשר ה- חלקי מכונית יכולים להפוך לרכב על ידי גלגול קו הרכבה בהעדר הוראות למפעל עובדים. מזונות שונים המכילים מקרומולקולות שאנו מכנים חלבונים, פחמימות ושומנים יכולים כולם לתרום מולקולות גלוקוז, למרות שהגלוקוז עצמו הוא סוכר ולכן פחמימה. לאחר שחרור הגלוקוז ממזונות או ממקורות אחסון בגוף בשרירים, בדם ובכבד, והוא נלקח לתאי הגוף, הוא יכול להיצמד למיטוכונדריה בתוך התאים, וחלבונים מיוחדים הנקראים אנזימים מבצעים את התגובות השונות שמסתכמות באירובי נשימה.
התגובה השלמה
התגובות הכימיות השלמות חייבות להיות "מאוזנות" - כלומר, מספר האטומים של יסוד נתון (פחמן, מימן וכן הלאה) בצד אחד של המשוואה חייב להיות זהה לזה שבצד השני. פירוש הדבר הוא הוספת גורמים מכפילים, או מקדמים, לחזית של חלק מהמולקולות.
התגובה השלמה והמאוזנת של נשימה אירובית היא:
ג6ה12או6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 ח '2O + חום + 38 ATP
חום אינו יסוד, אלא העובדה שהוא מועבר במהלך הנשימה האירובית נובעת מכך שאנרגיה בקשרים הכימיים של מולקולות הגלוקוז והחמצן בורחות לסביבה.