ความสำคัญของการหายใจระดับเซลล์แอโรบิก

การหายใจระดับเซลล์แบบแอโรบิกเป็นกระบวนการที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตย่อยอาหารแล้วเปลี่ยนให้เป็นพลังงานที่จำเป็นต่อการทำงานที่จำเป็น ความสำคัญของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนในสิ่งมีชีวิตไม่สามารถมองข้ามได้ หากไม่มีกระบวนการนี้ สิ่งมีชีวิตก็จะไม่รอด

การหายใจแบบแอโรบิกคือชุดของปฏิกิริยาที่พลังงานถูกปลดปล่อยออกจากกลูโคส กลูโคสและออกซิเจนถูกใช้จนหมดและผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นของเสีย เซลล์ของมนุษย์ สัตว์ และพืชต้องผ่านกระบวนการนี้อย่างต่อเนื่อง แม้ในเวลาพัก ปฏิกิริยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นวัตถุขนาดเล็กภายในไซโตพลาสซึมของเซลล์

ในพืช กระบวนการใช้พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์เพื่อแปลงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นอาหาร (กลูโคส) เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน อย่างแรก ช่องในเซลล์ของพืชที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์จับแสงแดดและเก็บพลังงานไว้ในสารเคมีที่เรียกว่าเอทีพี ต่อมา ATP จะสร้างน้ำตาลและสารประกอบอินทรีย์ที่พืชต้องการในการดำรงชีวิตและเติบโต ระยะแรกต้องการแสงแดด แต่ระยะที่สองสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่มีแสงแดดแม้ในเวลากลางคืน

แหล่งพลังงานหลักของโลกคือดวงอาทิตย์ มนุษย์ไม่ต้องการแสงแดดโดยตรงในการดำรงชีวิต แต่ถ้าเราไม่มีแสงแดด มันก็จะไม่มีรูปแบบชีวิต พืชใช้แสงแดดเพื่อสร้างอาหารของตัวเองผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นสัตว์ก็จะกินพลังงานนั้นเข้าไปในร่างกายของพวกมันเอง สัตว์อื่นๆ ก็กินสัตว์กินพืช โดยส่งพลังงานจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่ง

ทุกรูปแบบของชีวิตต้องการพลังงาน ตั้งแต่มนุษย์และสัตว์ไปจนถึงพืช เชื้อรา และสาหร่าย พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการหายใจมีหลายวิธี ตัวอย่างเช่น อาจใช้เพื่อสร้างโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้นจากโมเลกุลที่เล็กกว่า เช่น เมื่อพืชสร้างกรดอะมิโนจากน้ำตาล ไนเตรต และสารอาหารอื่นๆ ซึ่งจากนั้นใช้ทำเป็นโปรตีน

สัตว์และมนุษย์ใช้พลังงานในการบีบตัวของกล้ามเนื้อเพื่อให้เคลื่อนไหวได้ พลังงานยังช่วยรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่

การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นการหายใจของเซลล์อีกประเภทหนึ่ง การหายใจแบบใช้ออกซิเจนต้องการออกซิเจน แต่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่ต้องการ ความสำคัญของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนในมนุษย์เกี่ยวข้องกับกล้ามเนื้อระหว่างการออกกำลังกาย เมื่อร่างกายได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอระหว่างการออกกำลังกาย ร่างกายจะต้องอาศัยการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อจัดหาพลังงาน

เช่นเดียวกับการหายใจแบบใช้ออกซิเจน การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนยังทำลายน้ำตาลกลูโคส แต่จะปล่อยพลังงานเพียง 5 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการหายใจแบบใช้ออกซิเจนต่อโมเลกุลของกลูโคสเท่านั้น แทนที่จะเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะผลิตกรดแลคติก