Vad är den kemiska ekvationen för aerob andning?

Aerob andning håller oss vid liv från ögonblick till ögonblick. Det anses ofta vara synonymt med andning, men det är inte riktigt korrekt. Andning är den process genom vilken människor och de flesta andra landdjur tar luft som innehåller syre in i våra kroppar, men aerob andning är kemisk reaktion som gör det möjligt för celler att omvandla glukos i närvaro av syre till användbar energi, vatten och koldioxid vid mikroskopet nivå. Den kemiska ekvationen för aerob andning är välkänd, och variationer och släktingar till denna bokstavligen viktiga ekvation utgör en av hörnstenarna i grundläggande cellbiologi.

Cellerna i eukaryoter eller flercelliga djur är beroende av aerob andning för energiproduktion. De tar in syrgas- och glukosmolekyler från sin omgivning genom att andas respektive äta. I en rak kedja av kemiska reaktioner som förekommer i delar av cellen som kallas mitokondrier, dessa molekyler omvandlas till vatten, koldioxid och en form av energi som kallas ATP eller adenosin trifosfat.

Molekylerna som är involverade i aerob andning kan inte bara kastas i en blandning för att producera energi, mer än delar av en bil kan bli en bil genom att rulla ner en monteringslinje i avsaknad av instruktioner till anläggningen arbetare. Olika livsmedel som innehåller de makromolekyler som vi kallar proteiner, kolhydrater och fetter kan alla bidra med glukosmolekyler, även om glukos i sig är ett socker och därmed ett kolhydrat. När glukos frigörs från livsmedel eller kroppsförvaringskällor i muskler, blod och lever och det tas in i kroppens celler, kan fästa vid mitokondrier i cellerna, och speciella proteiner som kallas enzymer utför de olika reaktionerna som sammanfaller med aerob andning.

Kompletta kemiska reaktioner måste vara "balanserade" - det vill säga antalet atomer i ett givet element (kol, väte och så vidare) på ena sidan av ekvationen måste vara samma som på den andra sidan. Detta kan innebära att multiplikationsfaktorer eller koefficienter läggs till på framsidan av några av molekylerna.

Den kompletta, balanserade reaktionen av aerob andning är:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + värme + 38 ATP

Värme är inte ett element, men det faktum att det avges under aerob andning beror på att energi i de kemiska bindningarna av glukos- och syremolekylerna flyr ut i miljön.