Den kemiska reaktionen kallas andning är avgörande för tillväxten, reparationen och överlevnaden av alla levande saker. Andning sker i cellerna av växter, djur och människor, främst inom mitokondrier, vilka ligger i en cells cytoplasma. Den energi som frigörs vid andning används av växter för att göra aminosyror och av djur och människor för att komma ihop med sina muskler för att låta dem flytta. Förväxla inte andning med andning. Andningen släpper ut energi, medan andningen är luftflödet in i och ut ur våra lungor.

Cellulära energifabriker

Det mesta av arbetet bakom andning sker i mitokondrier av celler. Adenosintrifosfatet (ATP) med energirika molekyler framställs i mitokondrier med energi från solen (för växter) eller mat (för djur och människor). Alla levande celler har mitokondrier, några mer än andra. Fettceller har många mitokondrier eftersom de lagrar stora mängder energi. Muskelceller har också många mitokondrier eftersom de måste reagera snabbt för att frigöra energi när kroppen behöver det.

Fotosyntes och andning

Andning i växter sker tillsammans med en annan kemisk reaktion, fotosyntes. Växter är autotrofer, vilket innebär att de gör sin egen mat med hjälp av koldioxid, vatten och energi från solen. Under fotosyntes tar en växt in koldioxid från luften och vatten från sin omgivning genom små hål i bladen, blommorna, stjälkarna, rötterna och grenarna. Energi från solen orsakar en kemisk reaktion i mitokondrier som bryter ner koldioxid och vattenmolekyler och rekombinerar dem runt för att göra socker (glukos) och syrgas. Andning behöver glukos som utgångspunkt. Den använder glukosen som bildas av fotosyntes och tar syre från luften för att släppa energi.

Aerobic vs Anaerob Respiration

Aerobisk andning sker hela tiden inom alla levande saker. Denna typ av andning använder syre och glukos för att producera koldioxid och vatten som avfallsprodukter och släpper ut stora mängder energi. Växter lagrar glukos som stärkelse, men människor och djur lagrar den som glykogen, som omvandlar tillbaka till glukos för användning under träning när muskelcellerna respekterar mer än de gör i vila.

Under intensiv träning, människa och djur är beroende av anaerob andning för att få små mängder energi för att bränna muskelrörelsen. Liksom aerob andning sker anaerob andning i celler, men glukos bryts inte helt ner. Avfallsprodukten är mjölksyra, inte koldioxid och vatten. Blod som strömmar genom musklerna tar bort mjölksyran. Vissa växtceller och mikroorganismer använder också anaerob andning. Till exempel använder bryggning och brödtillverkning anaerob andning i jäst. Cellerna tar in glukos och producerar etanol (alkohol) och koldioxid. Mest aerob andning sker i mitokondrier, men anaerob andning sker i vätskedelen av cytoplasman.