Den kemiska reaktion som kallas andning är viktig för tillväxt, reparation och överlevnad av alla levande saker. Andning sker i celler från växter, djur och människor, främst inuti mitokondrier, som är belägna i cellens cytoplasma. Energin som frigörs under andningen används av växter för att framställa aminosyror och av djur och människor för att dra ihop sina muskler för att låta dem röra sig. Blanda inte andningen med andningen. Andning frigör energi, medan andningen är luftflödet in i och ut ur våra lungor.
Fabriker för cellulär energi
Det mesta av arbetet bakom andningen sker i mitokondrier i celler. Den energirika molekylen adenosintrifosfat (ATP) tillverkas i mitokondrier med energi från solen (för växter) eller mat (för djur och människor). Alla levande celler har mitokondrier, vissa mer än andra. Fettceller har många mitokondrier eftersom de lagrar stora mängder energi. Muskelceller har också många mitokondrier eftersom de måste reagera snabbt för att frigöra energi när kroppen behöver det.
Fotosyntes och andning
Andning i växter sker tillsammans med en annan kemisk reaktion, fotosyntes. Växter är autotrofer, vilket innebär att de gör sin egen mat med koldioxid, vatten och energi från solen. Under fotosyntes tar en växt in koldioxid från luften och vatten från sin omgivning genom små hål i blad, blommor, stjälkar, rötter och grenar. Solens energi orsakar en kemisk reaktion i mitokondrierna som bryter ner koldioxid- och vattenmolekylerna och rekombinerar dem runt för att göra socker (glukos) och syrgas. Andning behöver glukos som utgångspunkt. Den använder glukosen som skapas genom fotosyntesen och tar syre från luften för att frigöra energi.
Aerobic vs. Anaerob andning
Aerob andning sker hela tiden i alla levande saker. Denna typ av andning använder syre och glukos för att producera koldioxid och vatten som avfallsprodukter och frigöra stora mängder energi. Växter lagrar glukos som stärkelse, men människor och djur lagrar det som glykogen, vilket omvandlas tillbaka till glukos för användning under träning när muskelcellerna reagerar mer än de gör i vila.
Under träning med hög intensitet förlitar sig människor och djur på anaerob andning för att få små mängder energi för att bränna muskelrörelser. Liksom aerob andning sker anaerob andning i celler, men glukos bryts inte helt ner. Avfallsprodukten är mjölksyra, inte koldioxid och vatten. Blod som strömmar genom musklerna tar bort mjölksyran. Vissa växtceller och mikroorganismer använder också anaerob andning. Till exempel, bryggning och brödtillverkning använder anaerob andning i jäst. Cellerna tar in glukos och producerar etanol (alkohol) och koldioxid. Mest aerob andning sker i mitokondrierna, men anaerob andning sker i den flytande delen av cytoplasman.