Wat zijn de verschillende soorten cellulaire ademhaling?
Cellulaire ademhaling is het proces waarbij cellen verschillende vormen van chemische energie omzetten in adenosinetrifosfaat, of ATP, een molecule die wordt gebruikt om bruikbare cellulaire energie te "transporteren". Cellulaire ademhaling kan door verschillende mechanismen verlopen op basis van de omstandigheden van de cellulaire omgeving tijdens het ademhalingsproces. Zuurstof is bijvoorbeeld een belangrijke factor - de ademhaling verloopt via verschillende mechanismen in aerobe omstandigheden, of omstandigheden waarin zuurstof aanwezig is, dan in anaërobe omstandigheden, of omstandigheden waarin zuurstof niet aanwezig is. Sommige organismen kunnen schakelen tussen aerobe en anaërobe ademhalingsmodi op basis van de omgevingsomstandigheden, hoewel in dergelijke gevallen anaërobe ademhaling over het algemeen niet langdurig houdbaar is.
Aërobe ademhaling is cellulaire ademhaling die zuurstof vereist. Mensen en vele andere organismen maken gebruik van deze vorm van ademhaling omdat de chemische eigenschappen van zuurstof een zeer efficiënte energieoverdracht mogelijk maken. De zuurstof voor aerobe cellulaire ademhaling wordt geleverd door ademhaling; wanneer iemands zuurstofinname onvoldoende is om voldoende zuurstof te leveren, moeten anaërobe mechanismen op korte termijn worden gebruikt om de aerobe mechanismen aan te vullen.
De grondstoffen die worden gebruikt tijdens de energie-overdragende ademhalingsprocessen worden geleverd door de consumptie van voedsel, dat wordt afgebroken tot een chemische vorm die kan worden gebruikt tijdens de reacties die optreden tijdens de ademhaling. Opgemerkt moet worden dat cellulaire ademhaling zelf energie vereist, omdat sommige ATP wordt gebruikt om meer te produceren.
In sommige gevallen is aërobe cellulaire ademhaling niet voldoende om alle energie te leveren die nodig is voor de cellulaire behoeften van het lichaam. Dit is gebruikelijk wanneer iemand aan atletische oefeningen doet die zijn spieren zwaar belasten. Aërobe mechanismen zijn niet in staat om de energiebehoeften van de spieren bij te houden, dus een proces dat gisting wordt genoemd, wordt geactiveerd om de energieproductie aan te vullen. Dit proces is veel minder efficiënt dan zijn aerobe tegenhanger en produceert slechts twee ATP-moleculen per gebruikte glucosemolecule, vergeleken met de 38 die via de aerobe mechanismen worden geproduceerd. Het produceert ook veel energierijk afval dat niet kan worden afgebroken tot een bruikbare vorm door gisting.
Sommige organismen leven in anaërobe omstandigheden en hebben dienovereenkomstig cellulaire ademhalingsprocessen die geen zuurstof bevatten. Sommige van deze organismen zullen daadwerkelijk sterven in de aanwezigheid van zuurstof; dergelijke organismen worden obligate anaeroben genoemd. De meeste organismen die voornamelijk dergelijke cellulaire ademhalingsmechanismen gebruiken, zijn klein en niet-complex, en hebben de neiging om energiebehoeften zoals spierbeweging en complexe spijsverteringsprocessen te missen.