Čo je to Aerobic vs. Anaeróbne v biológii?

Vaše telo sa skladá z desiatok biliónov buniek, z ktorých každý potrebuje palivo, aby správne fungoval a udržal vás zdravého. Palivujete telo prijatím vzduchu, vody a jedla - jedlo, ktoré konzumujete, sa však nemôže okamžite použiť na napájanie vašich buniek. Namiesto toho po strávení potravy a distribúcii vitamínov a ďalších živín v bunkách do vašich buniek je potrebné urobiť ešte jeden krok, aby sa živiny premenili na bunkovú energiu. Tento proces je známy ako bunkové dýchanie (skrátene dýchanie): Keď ľudia diskutujú o myšlienke aeróbneho vs. biológie, často sa odvolávajú na dva rôzne typy bunkového dýchania - a na bunky schopné každého typu dýchanie.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Aby bunky správne fungovali, transformujú živiny na palivo známe ako adenozíntrifosfát (ATP) prostredníctvom bunkového dýchania. Tento proces začína glykózou, ktorá štiepi glukózu na ATP, ale prítomnosť kyslíka zvyšuje množstvo ATP, ktoré môže bunka produkovať, za cenu ľahkého poškodenia bunky. To, či bunka používa aeróbne alebo anaeróbne dýchanie, bude závisieť od toho, či je k dispozícii kyslík; aeróbne dýchanie využíva kyslík, zatiaľ čo anaeróbne dýchanie nie.

Bunky v akomkoľvek živom organizme potrebujú na svoju prácu energiu, nech už chránia telo pred škodlivými baktérie, rozkladajúce sa jedlo vo vnútri žalúdka alebo zabezpečujúce, že mozog si dokáže vybaviť a použiť informácie efektívne. Bunková energia sa prenáša v balíkoch adenozíntrifosfátu, molekuly vytvorenej z glukózy (cukru). Adenozíntrifosfát, tiež známy ako ATP, funguje ako akumulátory pre bunky vo vnútri organizmu; balíčky ATP sa dajú prenášať po tele a použiť na napájanie funkcií bunky. Akonáhle sa molekuly ATP vytvoria a použijú, dajú sa pomerne ľahko „nabiť“. Vytvorenie však vyžaduje určité úsilie. Na jej vytvorenie je bunka povinná prejsť procesom bunkového dýchania.

Všetky bunky musia prejsť bunkovým dýchaním, aby fungovali. V najjednoduchšom prípade je bunkové dýchanie proces, ktorý bunka potrebuje na odbúranie živín a cukrov, ktoré nesie - živiny a cukry poskytované jedlom, ktoré konzumujete - aby sa z nich stali balíčky ATP, ktoré sa dajú použiť na napájanie bunky pri jej práca. Zatiaľ čo dýchanie sa bude vyskytovať na rôznych miestach, v závislosti od typu bunky, všetky bunky začnú proces dýchania glykózou, čo je rad chemických reakcií, ktoré rozkladajú glukózu. Čo sa stane po glykóze, bude závisieť od vzťahu bunky k kyslíku a od toho, či je v ňom nejaký kyslík.

V biológii je kyslík zvláštna vec. Väčšina organizmov ju potrebuje na prežitie a využíva ju na efektívnejšie spracovanie energie. Zároveň však môže byť kyslík korozívny; rovnako ako to môže spôsobiť hrdzavenie kovu, príliš veľa kyslíka v bunke môže spôsobiť jej degradáciu a rozpadnutie, ak sa kyslík nespotrebuje dostatočne rýchlo. Z tohto dôvodu sú bunky často klasifikované ako aeróby a anaeróby. To, či je bunka aeróbny alebo anaeróbny, závisí od toho, či táto bunka dokáže alebo nedokáže spracovať kyslík - a ako dôsledok toho, aký typ dýchania bunka používa. Bunka s anaeróbnou biológiou bude napríklad používať anaeróbne dýchanie, zatiaľ čo bunka s aeróbnou biológiou bude využívať aeróbne dýchanie so zvýšeným obsahom kyslíka. Väčšina dýchania sa vyskytne po začiatku glykózy a vyznačuje sa tým, či sa kyslík používa na ďalšie rozkladanie produktov glykózy.

Po výskyte glykózy sa glukóza v bunke rozpadne na niekoľko chemických vedľajších produktov. Niektoré z nich sú užitočné, zatiaľ čo iné nie. Pri anaeróbnom dýchaní sa potom použije etanol alebo kyselina mliečna na spracovanie týchto vedľajších produktov na dva molekuly ATP a niektoré menej užitočné produkty - ale pri aeróbnom dýchaní sa na spracovanie používa kyslík namiesto toho. Vo výsledku sa môžu vedľajšie produkty produkované glykózou ďalej štiepiť, čo vedie k vytvoreniu štyroch molekúl ATP. Vďaka tomu je aeróbne dýchanie efektívnejšie, ale môže viesť k riziku rozpadu buniek v dôsledku nahromadenia kyslíka. Nakoniec sa však vždy vytvorí ATP.