Cellulär andning är en process där energi extraheras från maten du äter för att göra den energin tillgänglig för dina celler så att de kan leva. Denna process är avgörande för din överlevnad; den dödliga giftcyaniden dödar dig bara genom att stoppa denna process. När cellerna respireras tar de in socker och syre och släpper ut koldioxid och vatten som avfall. Växter och andra fotosyntetiska organismer kan återvinna avfallet för att göra socker och syre genom fotosyntes. Andra organismer kan emellertid inte, och så är sockerarter, syre och avfall vanligtvis inte återanvända.

Återvunna produkter

Några av de föreningar som är involverade i cellulär andning recirkuleras. Adenosintrifosfat, eller ATP, är till exempel en förening som dina celler använder som energilagring. När ATP bryts ner i adenosindifosfat eller ADP och en fosfatgrupp frigörs energi, och dina celler utnyttjar detta genom att koppla ATP-nedbrytningen till en mängd andra kemiska reaktioner. Under cellulär andning tar dina celler den energi de extraherar från socker och använder den för att tillsätta en fosfatgrupp på ADP, vilket gör det till ATP. Så ADP, fosfat och ATP är alla väsentligen en del av en cykel.

Bränsle

Den första inmatningen till cellulär andning som inte återvinns är bränslet. Det vanligaste bränslet för cellulär andning är socker i form av glukos, även om andra energirika föreningar som fruktsocker och fetter kan brytas ner för energi också. Hur som helst bränns bränslet genom cellulär andning och återvinns inte. Om syre är närvarande kommer dina celler att omvandla bränslet till avfallsprodukterna vatten och koldioxid. I avsaknad av syre kommer dina celler att omvandla bränslet till en avfallsprodukt som kallas mjölksyra.

Elektronacceptor

Den andra inmatningen till cellulär andning som inte återvinns är elektronacceptorn, en kemikalie som accepterar elektroner som tas från bränslet under cellulär andning. Den vanligaste elektronacceptorn, och den som alla växter och djur använder, är syre. Vissa bakterier använder istället andra elektronacceptorer, såsom sulfat. Icke desto mindre återvinns elektronacceptorn men omvandlas istället till avfall som koldioxid och vatten vid syre.

Avfall

För encelliga organismer, bortskaffande av orecyklerade avfallsprodukter som koldioxid och vatten är lätta; avfallet från cellulär andning diffunderar ut i det omgivande vattnet på samma sätt som en droppe matfärg sprider sig genom ett glas vatten. Människor och andra djur förfogar över koldioxid genom att transportera det via sina blodströmmar och utandas från lungorna eller gallen. Insekter transporterar koldioxid genom deras hemolymf, vätskan som badar sina celler och andas ut genom öppningar i deras yttre skelett. Växter har porer kallas stomata i undersidan av sina löv; koldioxid och vattenånga kan diffundera in och ut ur dessa porer. Växter och andra fotosyntetiska organismer, som alger, är något av ett speciellt fall: Koldioxid och vatten fungerar också som ingångar för fotosyntes. Denna process lagrar solenergi genom att tillverka socker från koldioxid och vatten, så i växter, koldioxid och vatten kan det faktiskt återvinnas. Faktum är att mängden koldioxid som förbrukningen förbrukar överstiger det belopp som den avger.