Degimo ir korinio kvėpavimo panašumai

Varikliams judėti reikia energijos. Tai tiesa, nesvarbu, ar kalbate apie vidaus degimo variklius, varančius daugumą automobilių, ar apie procesus, kuriais valdomos organinės gyvybės formos. Vidaus degimo varikliai energiją gauna degimo procese, o organizmai - energiją per procesą, vadinamą ląstelių kvėpavimu. Šie du procesai yra labai panašaus pobūdžio.

Tiek ląstelių kvėpavimui, tiek degimui reikalingas pagrindinis kuras, kad procesas apskritai vyktų. Šis kuras yra sukaupta energija, o visas degimo ar kvėpavimo procesas turi paversti tą energiją iš jos sukauptos energijos būsenoje - kitoje būsenoje, kurią variklis (mechaninis arba bioninis) gali naudoti kitam operacijos. Nors iškastinis kuras ir cukraus molekulės turi labai skirtingą struktūrą, jie abu turi daugybę molekulių ryšių, kuriuos energijos surinkimo procesas suirs.

Išardydami ryšius, kad iš kuro išsiskirtų sukaupta energija - arba iškastinis kuras degimui, arba cukrus, skirtas kvėpavimui, - ryšiai patys neišardys. Kiekvienu atveju, norint pradėti reakciją, kuri suskaidys ryšius, reikalingas katalizatorius. Degimo atveju katalizatorius yra kibirkštis. Iškastinis kuras yra degus, todėl kibirkštis uždegs kurą cilindre, išardydamas jungtis ir išlaisvindamas energiją. Kvėpavimui fermentai naudojami cukraus molekulei suskaidyti.

Nutraukus kuro jungtis, išsiskiriančią energiją reikia transportuoti į tą „variklio“ dalį, kur ji bus naudojama. Vidaus degimo varikliams sprogimo jėga stumia stūmoklį, kuris sprogimo jėgą paverčia mechanine energija varikliui paleisti. Kvėpavimui energija kaupiama sukuriant adenozino trifosfatą (ATP). Vėliau šios ATP molekulės yra transportuojamos į organizmo dalis, kurioms reikia energijos. Nutraukus fosfatinį ryšį, susidarys adenozino difosfatas, o energiją, kuri buvo sukaupta vienoje iš jungčių, panaudos organizmas.

Po to, kai ląstelių kvėpavimas ir vidaus degimas gauna tai, ko jiems reikia, iš kuro bus pertvarkymo šalutiniai produktai. Vidaus degimo atveju jos yra kenksmingos dujos, tokios kaip anglies monoksidas. Kvėpavimo atveju cukraus molekulė suskaidoma į dvi piruvos rūgšties molekules. Vidaus degimo varikliai pašalina savo atliekas per išmetimo vamzdžius, o organizmai rūgšties metu pašalina piruvino rūgštį.