קווי דמיון בין בעירה לנשימה סלולרית

מנועים זקוקים לאנרגיה כדי לנוע. זה נכון בין אם אתה מדבר על מנועי הבעירה הפנימית שמניעים את מרבית המכוניות או על התהליכים שמניעים צורות חיים אורגניות. מנועי בעירה פנימית מקבלים את האנרגיה שלהם בתהליך הבעירה, ואילו אורגניזמים מקבלים את האנרגיה שלהם בתהליך הנקרא נשימה תאית. שני התהליכים דומים מאוד באופיים.

גם נשימה תאית וגם בעירה דורשים דלק ליבה כדי שהתהליך בכלל יקרה. דלק זה מאוחסן באנרגיה, וכל תהליך הבעירה או הנשימה הוא להמיר אנרגיה זו מהמאוחסנת שלה מצב - בדלק - למצב אחר שהמנוע, מכני או ביוני, יכול להשתמש בו כדי להניע את האחר שלו פעולות. בעוד שלדלקים מאובנים ומולקולות סוכר יש מבנים שונים מאוד, לשניהם סדרת קשרים מולקולריים שתהליך קצירת האנרגיה יתפרק.

בזמן שניתק את הקשרים כדי לשחרר את האנרגיה המאוחסנת מהדלקים - דלקים מאובנים לבעירה או סוכרים לנשימה - הקשרים לא יתפרקו. בכל אחד מהמקרים נדרש זרז בכדי להתחיל בתגובה שתפרק את הקשרים. במקרה של בעירה, הזרז הוא ניצוץ. דלקים מאובנים דליקים, ולכן הניצוץ יצית את הדלק שבגליל, יפרק את הקשרים וישחרר את האנרגיה. לצורך הנשימה משתמשים באנזימים כדי לפרק את מולקולת הסוכר.

לאחר שבירת הקשרים לדלק, יש להעביר את האנרגיה המשתחררת לחלק של "המנוע" שם ישמש אותה. עבור מנועי בעירה פנימית, כוח הפיצוץ נלחץ על בוכנה, מה שמתרגם את כוח הפיצוץ לאנרגיה מכנית להפעלת המנוע. לצורך הנשימה האנרגיה נשמרת על ידי יצירת אדנוזין טריפוספט (ATP). מולקולות ATP אלה מועברות לחלקים באורגניזם הדורשים אנרגיה. שבירת קשר פוספט תיצור דיפוספט אדנוזין, והאנרגיה שאוחסנה באחד הקשרים תשמש את האורגניזם.

לאחר שהנשימה הסלולרית והבערה הפנימית קיבלו את מה שהם צריכים מהדלקים, יהיו תוצרי לוואי מההמרה. במקרה של בעירה פנימית, הם גזים מזיקים כמו פחמן חד חמצני. במקרה של נשימה, מולקולת הסוכר נשברת לשתי מולקולות של חומצה פירובית. מנועי בעירה פנימית נפטרים ממוצרי הפסולת שלהם דרך צינורות פליטה, בעוד שאורגניזמים משליכים חומצה פירובית בתהליך התסיסה.