Vad är Aerobic vs. Anaerob i biologi?

Din kropp består av tiotals biljoner celler, som alla behöver bränsle för att fungera ordentligt och hålla dig frisk. Du bränner din kropp genom att ta in luft, vatten och mat - men maten du äter kan inte omedelbart användas för att driva dina celler. Istället, efter att din mat har smälts och vitaminerna och andra näringsämnen i den har distribuerats till dina celler, måste ytterligare ett steg tas för att omvandla näringsämnen till cellkraft. Denna process är känd som cellulär andning (andning för kort): När människor diskuterar idén om aerob vs anaerob i biologi, de hänvisar ofta till de två olika typerna av cellulär andning - och de celler som kan varje typ av andning.

TL; DR (för lång; Läste inte)

För att fungera korrekt omvandlar celler näringsämnen till ett bränsle som kallas adenosintrifosfat (ATP) genom processen för cellulär andning. Denna process börjar med glykos, som bryter ner glukos till ATP, men närvaron av syre ökar mängden ATP som en cell kan producera på bekostnad av att skada cellen något. Huruvida en cell använder aerob vs anaerob andning beror på om syre är tillgängligt; aerob andning använder syre, medan anaerob andning inte gör det.

Cellerna i någon levande organism kräver energi för att göra sina jobb, oavsett om det skyddar kroppen från skadliga bakterier, bryta ner mat i magen eller se till att hjärnan kan återkalla och använda information effektivt. Cellenergi transporteras i förpackningar med adenosintrifosfat, en molekyl bildad av glukos (socker). Adenosintrifosfat, även känt som ATP, fungerar som batteripaket för cellerna i en organism; ATP-paket kan bäras runt kroppen och användas för att driva en cells funktioner, och när ATP-molekyler har skapats och använts kan de "laddas" ganska enkelt. Men ATP tar lite ansträngningar för att skapa. För att göra det krävs en cell för att genomgå processen för cellulär andning.

Alla celler måste genomgå cellulär andning för att kunna fungera. När det är enklast är cellulär andning processen som en cell tar för att bryta ner näringsämnena och sockerarterna som den bär - näringsämnen och socker från maten du äter - för att göra dem till ATP-paket som kan användas för att driva cellen när den går arbete. Medan andningen kommer att ske på olika platser, beroende på celltyp, börjar alla celler andningsprocessen med glykos, en serie kemiska reaktioner som bryter ner glukos. Vad som händer efter glykos beror på cellens förhållande till syre och om det finns något syre.

I biologin är syre en udda sak. De flesta organismer behöver den för att överleva och använder den för att bearbeta energi mer effektivt. Men samtidigt kan syre vara frätande; på samma sätt som det kan orsaka att metall rostar, kan för mycket syre i en cell få cellen att brytas ner och falla sönder om syret inte används tillräckligt snabbt. Av denna anledning klassificeras celler ofta som aerober och anaerober. Huruvida en cell är en aerob eller anaerob beror på om den cellen kan bearbeta syre eller inte - och som ett resultat, vilken typ av andning den cellen använder. En cell med anaerob biologi, till exempel, kommer att använda anaerob andning, medan en cell med aerob biologi kommer att använda den syreförstärkta aeroba andningen. Huvuddelen av andningen kommer att inträffa efter att glykos börjar, och det kännetecknas av huruvida syre används för att bryta ner produkterna av glykos ytterligare.

När glykos inträffar bryts glukos i en cell upp i en handfull kemiska biprodukter. Några av dessa är användbara, medan andra inte är det. Vid anaerob andning används sedan etanol eller mjölksyra för att bearbeta dessa biprodukter i två molekyler av ATP och några mindre användbara produkter - men vid aerob andning används syre för bearbetning istället. Som ett resultat kan biprodukterna som produceras av glykos brytas ned ytterligare, vilket leder till skapandet av fyra ATP-molekyler. Detta gör aerob andning mer effektiv, men det kan leda till risken för cellnedbrytning som ett resultat av syreuppbyggnad. I slutändan produceras dock alltid ATP.