Hvor skjer respirasjon?

Den kjemiske reaksjonen kalt respirasjon er viktig for vekst, reparasjon og overlevelse av alle levende ting. Åndedrett skjer i cellene til planter, dyr og mennesker, hovedsakelig inne i mitokondrier, som er lokalisert i en celles cytoplasma. Energien som frigjøres under respirasjon, brukes av planter til å lage aminosyrer, og av dyr og mennesker til å trekke sammen musklene for å la dem bevege seg. Ikke forveksle åndedrett med å puste. Åndedrett frigjør energi, mens pusten er luftstrømmen inn og ut av lungene.

Det meste av arbeidet bak respirasjon skjer i mitokondriene i celler. Det energirike molekylet adenosintrifosfat (ATP) er laget i mitokondriene ved hjelp av energi fra solen (for planter) eller mat (for dyr og mennesker). Alle levende celler har mitokondrier, noen mer enn andre. Fettceller har mange mitokondrier fordi de lagrer store mengder energi. Muskelceller har også mange mitokondrier fordi de må reagere raskt for å frigjøre energi når kroppen trenger det.

Åndedrett i planter skjer ved siden av en annen kjemisk reaksjon, fotosyntese. Planter er autotrofer, noe som betyr at de lager sin egen mat ved hjelp av karbondioksid, vann og energi fra solen. Under fotosyntese tar en plante inn karbondioksid fra luften og vann fra omgivelsene gjennom små hull i bladene, blomstene, stilkene, røttene og grenene. Energi fra solen forårsaker en kjemisk reaksjon i mitokondriene som bryter ned karbondioksid og vannmolekyler og rekombinerer dem rundt for å lage sukker (glukose) og oksygengass. Åndedrett trenger glukose som utgangspunkt. Den bruker glukosen skapt av fotosyntese og tar oksygen fra luften for å frigjøre energi.

Aerob respirasjon skjer hele tiden inne i alle levende ting. Denne typen respirasjon bruker oksygen og glukose til å produsere karbondioksid og vann som avfallsprodukter og frigjør store mengder energi. Planter lagrer glukose som stivelse, men mennesker og dyr lagrer det som glykogen, som konverterer tilbake til glukose for bruk under trening når muskelcellene responderer mer enn de gjør i hvile.

Under trening med høy intensitet er mennesker og dyr avhengige av anaerob åndedrett for å få små mengder energi for å øke muskelbevegelsen. I likhet med aerob respirasjon forekommer anaerob respirasjon i celler, men glukose brytes ikke helt ned. Avfallsproduktet er melkesyre, ikke karbondioksid og vann. Blod som strømmer gjennom musklene fjerner melkesyren. Noen planteceller og mikroorganismer bruker også anaerob respirasjon. Brygging og brødfremstilling bruker for eksempel anaerob respirasjon i gjær. Cellene tar inn glukose og produserer etanol (alkohol) og karbondioksid. Mest aerob respirasjon skjer i mitokondriene, men anaerob respirasjon finner sted i den flytende delen av cytoplasmaet.