Химическая реакция, называемая дыханием, жизненно важна для роста, восстановления и выживания всего живого. Дыхание происходит в клетках растений, животных и человека, в основном внутри митохондрий, расположенных в цитоплазме клетки. Энергия, выделяющаяся при дыхании, используется растениями для производства аминокислот, а животными и людьми - для сокращения мышц, позволяя им двигаться. Не путайте дыхание с дыханием. Дыхание высвобождает энергию, а дыхание - это поток воздуха в наши легкие и из них.
Фабрики сотовой энергии
Большая часть работы за дыханием происходит в митохондриях клеток. Богатая энергией молекула аденозинтрифосфата (АТФ) производится в митохондриях с использованием энергии солнца (для растений) или пищи (для животных и людей). Все живые клетки имеют митохондрии, у одних их больше, чем у других. В жировых клетках много митохондрий, потому что они хранят большое количество энергии. Мышечные клетки также имеют много митохондрий, потому что они должны быстро реагировать, чтобы высвободить энергию, когда она нужна организму.
Фотосинтез и дыхание
Дыхание у растений происходит одновременно с другой химической реакцией - фотосинтезом. Растения - автотрофы, то есть они сами производят пищу, используя углекислый газ, воду и энергию солнца. Во время фотосинтеза растение поглощает углекислый газ из воздуха и воду из окружающей среды через крошечные отверстия в листьях, цветках, стеблях, корнях и ветвях. Энергия солнца вызывает химическую реакцию в митохондриях, которая разрушает молекулы углекислого газа и воды и рекомбинирует их, образуя сахар (глюкозу) и кислород. Дыхание требует глюкозы в качестве отправной точки. Он использует глюкозу, создаваемую фотосинтезом, и забирает кислород из воздуха для высвобождения энергии.
Аэробика vs. Анаэробное дыхание
Аэробное дыхание происходит постоянно внутри всех живых существ. В этом типе дыхания кислород и глюкоза используются для производства углекислого газа и воды в качестве отходов и высвобождения большого количества энергии. Растения хранят глюкозу в виде крахмала, но люди и животные хранят ее в виде гликогена, который снова превращается в глюкозу для использования во время упражнений, когда мышечные клетки дышат больше, чем в состоянии покоя.
Во время упражнений высокой интенсивности люди и животные полагаются на анаэробное дыхание, чтобы получить небольшое количество энергии для движения мышц. Подобно аэробному дыханию, анаэробное дыхание происходит в клетках, но глюкоза полностью не расщепляется. Отходом является молочная кислота, а не углекислый газ и вода. Кровь, протекающая через мышцы, удаляет молочную кислоту. Некоторые растительные клетки и микроорганизмы также используют анаэробное дыхание. Например, в пивоварении и выпечке хлеба дрожжи используют анаэробное дыхание. Клетки поглощают глюкозу и производят этанол (спирт) и углекислый газ. Большая часть аэробного дыхания происходит в митохондриях, но анаэробное дыхание происходит в жидкой части цитоплазмы.