Under aerob andning kombineras syre som tas in i en cell med glukos för att producera energi i form av Adenosin trifosfat (ATP), och cellen driver ut koldioxid och vatten. Detta är en oxidationsreaktion där glukos oxideras och syre reduceras. Denna process är kritisk för alla eukaryoter, som är stora celler som innehåller en kärna och andra organeller och som bildar komplexa organismer, till exempel människor. Andning i de flesta prokaryoter, såsom vissa bakterier, är anaerob. Det involverar oxidations- /reduktionsreaktioner som producerar energi utan syre.
Definition av oxidation och reduktion
Oxidation och reduktion är ord som hänvisar till hur elektroner utbyts i en kemisk reaktion. När kemister först beskrev oxidations- /reduktionsreaktioner, använde de termen "oxidation" för att endast hänvisa till reaktioner där andra kemikalier var bundna till syre. De hänvisade till reaktioner som konverterade en kemikalie tillbaka till en ren form, till exempel en som tog bort syret från magnesium och endast lämnade magnesium, som reduktionsreaktioner. När forskare upptäckte mer om de underliggande mekanismerna, blev det emellertid klart att vid oxidation förlorade ett element en eller flera elektroner till syre, och i minskning fick ett element elektroner.
The belang of cellular Respiration
ATP som produceras i cellulär andning är ett kemiskt bränsle som driver varje reaktion i cellen, antingen direkt eller indirekt. Andning sker i varje cell i människokroppen, liksom cellerna i nästan varje eukaryot. Det faktum att våra celler är beroende av denna reaktion är orsaken till att människor andas in syre och andas ut koldioxid.
Reduktion eller oxidation.
Processen med cellandning innebär två huvudsteg. I det första steget, som forskarna kallar glykolys, bryts glukos ned. I det andra bryter aerob andning resterna av glukosen ytterligare. Under aerob andning reduceras syre och donerar en elektron till väte för att bilda vatten. Hela processen för cellulär andning oxiderar glukos. Detta producerar huvuddelen av energin som frigörs vid cellulär andning.
Fermenteringsprocessen
Fermentering innebär också oxidation och reduktion, och det producerar ATP, men det gör det mindre effektivt. Vissa enkla organismer, som jäst, använder denna process i frånvaro av syre. Till och med människor använder jäsning som ett slags säkerhetskopia för cellulär andning i muskelceller som är berövade syre. Under jäsningen oxideras en kemikalie som kallas nikotinamid adenindinukleotid + väte (NADH) och en kemikalie som kallas pyruvat reduceras. Denna process producerar endast två ATP-molekyler per glukosmolekyl, medan cellulär andning producerar 36 ATP-molekyler från en enda glukosmolekyl.
