ความคล้ายคลึงกันระหว่างการเผาไหม้และการหายใจของเซลล์

เครื่องยนต์ต้องการพลังงานในการเคลื่อนย้าย นี่เป็นเรื่องจริงไม่ว่าคุณกำลังพูดเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ขับเคลื่อนรถยนต์ส่วนใหญ่หรือกระบวนการที่ขับเคลื่อนสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ เครื่องยนต์สันดาปภายในรับพลังงานผ่านกระบวนการเผาไหม้ ในขณะที่สิ่งมีชีวิตได้รับพลังงานผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการหายใจระดับเซลล์ กระบวนการทั้งสองมีความคล้ายคลึงกันมากในธรรมชาติ

ทั้งการหายใจระดับเซลล์และการเผาไหม้ต้องใช้เชื้อเพลิงหลักเพื่อให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นทั้งหมด เชื้อเพลิงนี้ได้รับพลังงานสะสม และกระบวนการเผาไหม้หรือการหายใจทั้งหมดจะต้องเปลี่ยนพลังงานนั้นจากที่สะสมไว้ สถานะ -- ในเชื้อเพลิง -- เป็นสถานะอื่นที่เครื่องยนต์ ทั้งแบบกลไกหรือแบบไบโอนิค สามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนส่วนอื่นๆ ของมันได้ การดำเนินงาน ในขณะที่เชื้อเพลิงฟอสซิลและโมเลกุลน้ำตาลมีโครงสร้างที่แตกต่างกันมาก ทั้งสองมีพันธะโมเลกุลหลายชุดที่กระบวนการเก็บเกี่ยวพลังงานจะแตกออกจากกัน

ในขณะที่แยกพันธะเพื่อปลดปล่อยพลังงานที่เก็บไว้จากเชื้อเพลิง ไม่ว่าจะเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับการเผาไหม้หรือน้ำตาลสำหรับการหายใจ พันธะจะไม่แตกตัวออกจากกัน ในแต่ละกรณี ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเริ่มปฏิกิริยาที่จะแยกพันธะออกจากกัน ในกรณีของการเผาไหม้ ตัวเร่งปฏิกิริยาคือประกายไฟ เชื้อเพลิงฟอสซิลติดไฟได้ ดังนั้นประกายไฟจะจุดไฟเชื้อเพลิงในกระบอกสูบ ทำลายพันธะและปล่อยพลังงาน สำหรับการหายใจ จะใช้เอ็นไซม์เพื่อแยกโมเลกุลน้ำตาลออกจากกัน

หลังจากที่พันธะสำหรับเชื้อเพลิงถูกทำลาย พลังงานที่ปล่อยออกมาจะต้องถูกส่งไปยังส่วนของ "เครื่องยนต์" ที่จะนำไปใช้ สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน แรงระเบิดจะดันไปที่ลูกสูบ ซึ่งแปลงแรงของการระเบิดเป็นพลังงานกลเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงาน สำหรับการหายใจ พลังงานจะถูกเก็บไว้โดยการสร้างอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) จากนั้นโมเลกุล ATP เหล่านี้จะถูกส่งไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ต้องการพลังงาน การทำลายพันธะฟอสเฟตจะสร้างอะดีโนซีนไดฟอสเฟตและพลังงานที่เก็บไว้ในพันธะใดพันธะหนึ่งจะถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิต

หลังจากที่การหายใจระดับเซลล์และการเผาไหม้ภายในได้รับสิ่งที่ต้องการจากเชื้อเพลิงแล้ว ก็จะมีผลพลอยได้จากการกลับใจใหม่ ในกรณีของการเผาไหม้ภายใน พวกมันเป็นก๊าซพิษเช่นคาร์บอนมอนอกไซด์ ในกรณีของการหายใจ โมเลกุลน้ำตาลจะแตกออกเป็นสองโมเลกุลของกรดไพรูวิก เครื่องยนต์สันดาปภายในจะกำจัดของเสียออกจากท่อไอเสีย ในขณะที่สิ่งมีชีวิตจะกำจัดกรดไพรูวิกผ่านกระบวนการหมัก