Hva er aerobic vs. Anaerob i biologi?

Kroppen din består av titalls billioner celler, som hver trenger drivstoff for å fungere skikkelig og holde deg frisk. Du driver kroppen din ved å ta inn luft, vann og mat - men maten du spiser kan ikke umiddelbart brukes til å drive cellene dine. I stedet, etter at maten din er fordøyd og vitaminene og andre næringsstoffer i den har blitt distribuert til cellene dine, må du ta et skritt til for å omdanne næringsstoffer til cellekraft. Denne prosessen er kjent som cellulær respirasjon (kort respirasjon): Når folk diskuterer ideen om aerob vs anaerob i biologi, refererer de ofte til de to forskjellige typene av cellulær respirasjon - og cellene som er i stand til hver type åndedrett.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

For å fungere riktig transformerer celler næringsstoffer til et drivstoff kjent som adenosintrifosfat (ATP) gjennom prosessen med cellulær respirasjon. Denne prosessen begynner med glykose, som bryter ned glukose til ATP, men tilstedeværelsen av oksygen øker mengden ATP en celle kan produsere på bekostning av å skade cellen litt. Om en celle bruker aerob vs anaerob respirasjon, vil avhenge av om oksygen er tilgjengelig; aerob respirasjon bruker oksygen, mens anaerob respirasjon ikke gjør det.

Cellene i enhver levende organisme krever energi for å gjøre jobben sin, enten det er å beskytte kroppen mot skadelig bakterier, bryte ned mat i magen eller sørge for at hjernen kan huske og bruke informasjon effektivt. Cellulær energi bæres i pakker med adenosintrifosfat, et molekyl dannet av glukose (sukker). Adenosintrifosfat, også kjent som ATP, fungerer som batteripakker for cellene i en organisme; pakker med ATP kan bæres rundt i kroppen og brukes til å drive en celles funksjoner, og når ATP-molekyler er opprettet og brukt, kan de "lades" ganske enkelt. Men ATP tar litt innsats for å lage. For å gjøre det kreves det at en celle gjennomgår prosessen med cellulær respirasjon.

Alle celler må gjennomgå cellulær respirasjon for å kunne fungere. På sin enkleste måte er cellulær respirasjon prosessen en celle tar for å bryte ned næringsstoffene og sukker den bærer - næringsstoffer og sukker gitt av maten du spiser - for å gjøre dem om til pakker med ATP som kan brukes til å drive cellen når den går rundt arbeid. Mens respirasjon vil forekomme på forskjellige steder, avhengig av celletype, begynner alle celler prosessen med respirasjon med glykose, en serie kjemiske reaksjoner som bryter ned glukose. Hva som skjer etter glykose, vil avhenge av cellens forhold til oksygen, og om noe oksygen er tilstede.

I biologi er oksygen en merkelig ting. De fleste organismer trenger det for å overleve, og bruker det til å behandle energi mer effektivt. Imidlertid kan oksygen samtidig være etsende; på samme måte som det kan føre til at metall ruster, kan for mye oksygen i en celle føre til at cellen brytes ned og faller fra hverandre hvis oksygenet ikke blir brukt opp raskt nok. Av denne grunn blir celler ofte klassifisert som aerobes og anaerober. Om en celle er en aerobe eller anaerobe, avhenger av om den cellen kan behandle oksygen eller ikke - og som et resultat, hvilken type respirasjon den cellen bruker. En celle med anaerob biologi, for eksempel, vil bruke anaerob respirasjon, mens en celle med aerob biologi vil bruke den oksygenforbedrede aerobe respirasjonen. Hovedtyngden av respirasjonen vil skje etter at glykose begynner, og det preges av om oksygen brukes til å bryte ned glykoseproduktene eller ikke.

Etter at glykose oppstår, blir glukose i en celle brutt opp i en håndfull kjemiske biprodukter. Noen av disse er nyttige, mens andre ikke er det. I anaerob respirasjon blir etanol eller melkesyre brukt til å bearbeide disse biproduktene i to molekyler av ATP og noen mindre nyttige produkter - men i aerob respirasjon brukes oksygen til prosessering i stedet. Som et resultat kan biproduktene produsert av glykose brytes ned ytterligere, noe som fører til dannelsen av fire ATP-molekyler. Dette gjør aerob respirasjon mer effektiv, men det kan føre til risikoen for cellulær nedbrytning som et resultat av oksygenoppbygging. Til slutt produseres imidlertid alltid ATP.