Co je anaerobní dýchání?
V biologii je anaerobní dýchání metabolický proces, kterým buňky produkují chemickou energii bez použití kyslíku. Je to druh buněčného dýchání, nezbytná součást metabolismu a zdroj veškerého růstu, reprodukce a oprav, ke kterým dochází v buňkách. Glykolýza, která přeměňuje cukr na energetické molekuly, je hlavním typem anaerobní dráhy nalezené ve většině organismů. Anaerobní metabolismus usnadňuje důležité chemické výměny mezi organismy a prostředím, jako je cyklus dusíku.
Všechny živé organismy využívají energii k podpoře svého růstu a reprodukce. Buněčné dýchání je druh buněčného metabolismu, který extrahuje biochemickou energii z různých výživných chemikálií a přeměňuje ji na ATP, univerzální molekulu přenosu energie. Anaerobní dýchání je druh buněčného dýchání vyskytujícího se v buňkách, které při svém metabolismu nepoužívají molekuly kyslíku. Primární chemická cesta anaerobního dýchání - na rozdíl od extrémních bakterií přijímajících kov - je glykolýza, která rozděluje molekulu jednoduché cukrové glukózy na dvě molekuly kyseliny pyruvové a v tomto procesu produkuje dvě molekuly ATP.
Aerobní dýchání - pomocí kyslíku - je častější než anaerobní u většiny vyšších organismů, které při dýchání účinně spoléhají na kyslík. Produkuje mnohem více ATP - 38 molekul - než glykolýza, což vede pouze k dvěma. V nejranějších obdobích vývoje života na Zemi však nebyl v atmosféře dostatek kyslíku pro metabolizaci buněk, takže spoléhali na různé jiné molekuly, aby produkovali energii anaerobně. Primitivní organismy, včetně nejstarších přežívajících bakterií a tvorů žijících v horkých pramenech a na dně oceánu, se na to stále spoléhají; mnoho z nich zemře, pokud bude vystaveno kyslíku.
Lidé a jiná zvířata používají aerobní i anaerobní dýchání. Ten je důležitý při krátkém výbuchu svalové aktivity, který pohání pohyb pomocí glykolýzy a produkuje kyselinu mléčnou. Pokud se tato kyselina hromadí, dojde ke svalové bolesti a křečím. Některé kvasinky začleňují do svého metabolismu zvláštní druh anaerobního dýchání - fermentace. Fermentace tráví cukry a poskytuje ethylalkohol a některé plyny jako vedlejší produkt; to je důvod, proč chléb stoupá, protože biochemické procesy v kvasnicích mění chemické reakce v těle.
Elementární výměny dusíku, síry a uhlíku na zemském povrchu a v atmosféře jsou moderovány anaerobním dýcháním. Například proteiny a další biologicky nezbytné sloučeniny obsahují velké množství dusíku, který se uvolňuje zpět do atmosféry bakteriálním anaerobním metabolismem. Když některé bakterie metabolizují paliva bez kyslíku, uvolňují také metanový plyn. Zatímco tato funkce je užitečná v mikrobiologii a ropném průmyslu, nadměrná produkce metanu je problémem, protože je stejně jako skleníkový plyn jako oxid uhličitý spojen se změnou klimatu.