Quali sono i diversi tipi di respirazione cellulare?
La respirazione cellulare è il processo mediante il quale le cellule convertono varie forme di energia chimica in adenosina trifosfato, o ATP, una molecola che viene utilizzata per "trasportare" l'energia cellulare utilizzabile. La respirazione cellulare può procedere con diversi meccanismi basati sulle condizioni dell'ambiente cellulare durante il processo di respirazione. L'ossigeno, ad esempio, è un fattore importante: la respirazione procede con meccanismi diversi in condizioni aerobiche o condizioni in cui è presente ossigeno, rispetto a condizioni anaerobiche o in cui non è presente ossigeno. Alcuni organismi sono in grado di alternare le modalità di respirazione aerobica e anaerobica in base alle condizioni ambientali, sebbene in tali casi la respirazione anaerobica non sia generalmente sostenibile per un lungo periodo di tempo.
La respirazione aerobica è la respirazione cellulare che richiede ossigeno. Gli esseri umani e molti altri organismi utilizzano questa forma di respirazione perché le proprietà chimiche dell'ossigeno consentono un trasferimento di energia molto efficiente. L'ossigeno per la respirazione cellulare aerobica viene fornito attraverso la respirazione; quando l'assunzione di ossigeno è insufficiente per fornire abbastanza ossigeno, è necessario utilizzare meccanismi anaerobici a breve termine per integrare i meccanismi aerobici.
Le materie prime utilizzate durante i processi di respirazione a trasferimento di energia vengono fornite attraverso il consumo di cibo, che viene scomposto in una forma chimica che può essere utilizzata durante le reazioni che si verificano durante la respirazione. Va notato che la respirazione cellulare stessa richiede energia, poiché viene utilizzato un po 'di ATP per produrne di più.
In alcuni casi, la respirazione cellulare aerobica non è sufficiente a fornire tutta l'energia necessaria per le esigenze cellulari del corpo. Questo è comune quando si praticano pratiche atletiche che tassano pesantemente i muscoli. I meccanismi aerobici non sono in grado di tenere il passo con il fabbisogno energetico dei muscoli, quindi un processo chiamato fermentazione viene attivato per integrare la produzione di energia. Questo processo è molto meno efficiente della sua controparte aerobica, producendo solo due molecole di ATP per molecola di glucosio utilizzate, rispetto alle 38 prodotte attraverso i meccanismi aerobici. Produce anche una grande quantità di rifiuti ricchi di energia che non possono essere scomposti in una forma utilizzabile attraverso la fermentazione.
Alcuni organismi vivono in condizioni anaerobiche e, di conseguenza, hanno processi di respirazione cellulare che non includono ossigeno. Alcuni di questi organismi moriranno effettivamente in presenza di ossigeno; tali organismi sono indicati come anaerobi obbligati. La maggior parte degli organismi che utilizzano principalmente tali meccanismi di respirazione cellulare sono piccoli e non complessi e tendono a mancare di fabbisogno energetico come i movimenti muscolari e i complessi processi digestivi.