Līdzības starp sadedzināšanu un šūnu elpošanu

Dzinējiem nepieciešama enerģija, lai pārvietotos. Tas ir taisnība, neatkarīgi no tā, vai jūs runājat par iekšdedzes dzinējiem, kas darbina lielāko daļu automašīnu, vai par procesiem, kas nodrošina organiskās dzīvības formas. Iekšdedzes dzinēji enerģiju iegūst degšanas procesā, savukārt organismi enerģiju iegūst procesā, ko sauc par šūnu elpošanu. Abi procesi pēc būtības ir ļoti līdzīgi.

Gan šūnu elpošanai, gan sadegšanai ir nepieciešams kodoldegviela, lai process vispār notiktu. Šī degviela ir uzkrāta enerģija, un visa sadegšanas vai elpošanas procesa mērķis ir pārveidot šo enerģiju no uzkrātās enerģijas nosakiet degvielā citu stāvokli, kuru motors, mehāniskais vai bioniskais, var izmantot, lai darbinātu otru operācijas. Lai gan fosilajam kurināmajam un cukura molekulām ir ļoti atšķirīga struktūra, abām tām ir virkne molekulāro saišu, kuras enerģijas savākšanas process sadalīs.

Izjaucot saites, lai atbrīvotu uzkrāto enerģiju no degvielām - vai nu fosilā kurināmā, kas paredzēta sadedzināšanai, vai cukura, kas paredzēta elpošanai, - saites pašas nesadalīsies. Katrā gadījumā ir nepieciešams katalizators, lai sāktu reakciju, kas sadalīs saites. Sadegšanas gadījumā katalizators ir dzirksts. Fosilais kurināmais ir viegli uzliesmojošs, tāpēc dzirkstele aizdedzinās degvielu cilindrā, sadalot saites un atbrīvojot enerģiju. Elpošanai fermentus izmanto, lai sadalītu cukura molekulu.

Pēc degvielas saišu pārraušanas izdalītā enerģija jāpārvadā uz to "dzinēja" daļu, kur tā tiks izmantota. Iekšdedzes motoriem eksplozijas spēks nospiež virzuli, kas eksplozijas spēku pārveido mehāniskā enerģijā, lai darbinātu motoru. Elpošanai enerģija tiek uzkrāta, izveidojot adenozīna trifosfātu (ATP). Pēc tam šīs ATP molekulas tiek transportētas uz organisma daļām, kurām nepieciešama enerģija. Pārtraucot fosfāta saiti, radīsies adenozīna difosfāts, un organisms izmantos enerģiju, kas tika uzkrāta vienā no saitēm.

Pēc tam, kad šūnu elpošana un iekšējā sadedzināšana ir ieguvuši nepieciešamo no degvielām, pēc pārveidošanas būs blakusprodukti. Iekšdedzes gadījumā tās ir kaitīgas gāzes, piemēram, oglekļa monoksīds. Elpošanas gadījumā cukura molekula tiek sadalīta divās pirovīnskābes molekulās. Iekšdedzes dzinēji atbrīvojas no atkritumiem caur izplūdes caurulēm, bet organismi fermentācijas procesā atbrīvojas no pirovīnskābes.