Чтобы функционировать должным образом, клетки превращают питательные вещества в топливо, известное как аденозинтрифосфат (АТФ), в процессе клеточного дыхания. Этот процесс начинается с гликоза, который расщепляет глюкозу на АТФ, но присутствие кислорода увеличивает количество АТФ, которое клетка может произвести, за счет незначительного повреждения клетки. Использует ли клетка аэробное и анаэробное дыхание, будет зависеть от наличия кислорода; аэробное дыхание использует кислород, а анаэробное дыхание - нет.

Ваше тело состоит из десятков триллионов клеток, каждая из которых нуждается в топливе для правильного функционирования и поддержания здоровья. Вы подпитываете свое тело воздухом, водой и едой, но пища, которую вы едите, не может быть немедленно использована для питания ваших клеток. Вместо этого, после того, как ваша пища переваривается и витамины и другие питательные вещества в ней распределяются по вашим клеткам, необходимо сделать еще один шаг, чтобы преобразовать питательные вещества в клеточную энергию. Этот процесс известен как клеточное дыхание (дыхание для краткости): когда люди обсуждают идею аэробного и анаэробного в биологии, они часто имеют в виду два различных типа клеточного дыхания - и клетки, способные к каждому типу дыхания.

Работаю на АТП

Клетки любого живого организма нуждаются в энергии, чтобы выполнять свою работу, будь то защита организма от вредных бактерий, разрушение пищи в желудке или обеспечение того, чтобы мозг мог эффективно извлекать и использовать информацию. Клеточная энергия переносится в упаковках аденозинтрифосфата, молекулы, образованной из глюкозы (сахара). Аденозинтрифосфат, также известный как АТФ, действует как батарейный блок для клеток в организме; пакеты АТФ можно носить по всему телу и использовать для питания функций клетки, а после того, как молекулы АТФ созданы и используются, их можно довольно легко «перезарядить». Но АТФ требует определенных усилий для создания. Чтобы сделать это, клетка должна пройти процесс клеточного дыхания.

Основы клеточного дыхания

Все клетки должны пройти клеточное дыхание, чтобы функционировать. В простейшем случае клеточное дыхание - это процесс, который клетка использует для расщепления питательных веществ и сахаров, которые она несет - питательных веществ и сахаров, содержащихся в пище, которую вы едите, - чтобы превратить их в пакеты АТФ, которые можно использовать для питания клетки как это идет о его работе. В то время как дыхание будет происходить в разных местах, в зависимости от типа клетки, все клетки начинают процесс дыхания с гликоза, серии химических реакций, которые расщепляют глюкозу. Что произойдет после гликоза, будет зависеть от связи клетки с кислородом и наличия кислорода.

Использование кислорода и гликоз

В биологии кислород это странная вещь. Большинству организмов это нужно, чтобы выжить, и использовать его для более эффективной обработки энергии. Однако в то же время кислород может вызывать коррозию; точно так же, как это может вызвать ржавчину металла, слишком много кислорода в клетке может привести к ее разрушению и распадению, если кислород не расходуется достаточно быстро. По этой причине клетки часто классифицируются как аэробы и анаэробы. Является ли клетка аэробом или анаэробом, зависит от того, способна ли клетка обрабатывать кислород, и, как следствие, какой тип дыхания использует клетка. Например, клетка с анаэробной биологией будет использовать анаэробное дыхание, а клетка с аэробной биологией будет использовать усиленное кислородом аэробное дыхание. Основная часть дыхания будет возникать после начала гликоза, и она отличается тем, используется ли кислород для дальнейшего расщепления продуктов гликоза.

Аэробика против анаэробного дыхания

После возникновения гликоза глюкоза в клетке распадается на горстку химических побочных продуктов. Некоторые из них полезны, а другие нет. При анаэробном дыхании этанол или молочная кислота затем используются для переработки этих побочных продуктов в две молекулы АТФ и некоторые менее полезные продукты - но при аэробном дыхании вместо обработки используется кислород. В результате побочные продукты, образующиеся при гликозе, могут разрушаться дальше, что приводит к образованию четырех молекул АТФ. Это делает аэробное дыхание более эффективным, но это может привести к риску разрушения клеток в результате накопления кислорода. В конце концов, однако, АТФ всегда производится.