Περιεχόμενο
Η κυτταρική αναπνοή αναφέρεται σε μια διαδικασία με την οποία τα κύτταρα μετατρέπουν τα τρόφιμα σε ενέργεια. Η ζύμωση είναι μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση στον αναπνευστικό κύκλο. Συμβαίνει όταν τα κύτταρα δεν έχουν πρόσβαση στο οξυγόνο, μια κατάσταση γνωστή και ως αναερόβια αναπνοή. Η διαδικασία ζύμωσης παράγει πολύ λιγότερη ενέργεια από την αερόβια αναπνοή με βάση το οξυγόνο.
Γλυκόλυση και ζύμωση
Η γλυκόλυση είναι το πρώτο βήμα στον αναπνευστικό κύκλο. Εμφανίζεται τόσο στην αερόβια όσο και στην αναερόβια αναπνοή. Κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης, τα μόρια γλυκόζης ανάγονται σε ουσίες που ονομάζονται πυροσταφυλικό. Εάν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο, το πυροσταφυλικό διασπάται περαιτέρω και υφίσταται πολλές χημικές αντιδράσεις για την παραγωγή μεγάλης ποσότητας ενέργειας. Εάν το οξυγόνο δεν είναι διαθέσιμο, το πυροσταφυλικό υποβάλλεται στη διαδικασία ζύμωσης, η οποία παράγει μια μικρή ποσότητα ενέργειας μαζί με αλκοόλ ή γαλακτικό οξύ.
Ζύμωση και ενέργεια
Σύμφωνα με τον ιστότοπο Chemistry for Biologists, η ζύμωση παράγει περίπου το 10% της ενέργειας που παράγεται στην αερόβια αναπνοή, αρκετή για να συνεχίσει να πραγματοποιεί γλυκόλυση. Οι οργανισμοί με βάση το οξυγόνο (όπως οι άνθρωποι) μπορούν να επιβιώσουν για πολύ περιορισμένο χρόνο με τη μικρή ποσότητα ενέργειας που παράγεται κατά τη ζύμωση.
Ζύμωση και φυτά
Η ζύμωση είναι πολύ πιο συχνή στα φυτά παρά στα ζώα. Στα φυτά, η αιθανόλη είναι ένα από τα επιθυμητά προϊόντα ζύμωσης. Οι κατασκευαστές αλκοολούχων ποτών χρειάζονται συστατικά για τη ζύμωση και τη λήψη του αλκοολικού περιεχομένου των ποτών. Για παράδειγμα, η μπύρα παράγεται από ζυμωμένους κόκκους.
Ζύμωση και άσκηση
Όταν οι άνθρωποι ασκούν, καταναλώνουν συνήθως οξυγόνο γρηγορότερα από ό, τι μπορεί να ανανεωθεί. Για το λόγο αυτό, τα μυϊκά κύτταρα είναι σε θέση να ασκήσουν προσωρινή αναερόβια αναπνοή. Όταν δεν υπάρχει επαρκές οξυγόνο λόγω άσκησης, τα μυϊκά κύτταρα ζυμώνουν, παράγοντας γαλακτικό οξύ, το οποίο στη συνέχεια συσσωρεύεται στους μύες, προκαλώντας κράμπες, πόνο και κόπωση.
Σκοπός της αερόβιας αναπνοής
Η αερόβια αναπνοή παρέχει ενέργεια στα περισσότερα όργανα και κύτταρα στον άνθρωπο. Η μεγάλη ποσότητα ενέργειας που παράγεται επιτρέπει στους ζωτικούς μύες, όπως η καρδιά και οι ακούσιοι αναπνευστικοί μύες, να συνεχίσουν να λειτουργούν. Η αερόβια αναπνοή είναι επίσης απαραίτητη για τις λειτουργίες του εγκεφάλου, καθώς και για την κίνηση των εθελοντικών μυών.