Jakie są różne rodzaje oddychania komórkowego?
Oddychanie komórkowe to proces, w którym komórki przekształcają różne formy energii chemicznej w trifosforan adenozyny lub ATP, cząsteczkę, która jest wykorzystywana do „transportu” użytecznej energii komórkowej. Oddychanie komórkowe może przebiegać przy użyciu różnych mechanizmów opartych na warunkach środowiska komórkowego podczas procesu oddychania. Na przykład tlen jest głównym czynnikiem - oddychanie przebiega przez różne mechanizmy w warunkach tlenowych lub w warunkach, w których tlen jest obecny, niż w warunkach beztlenowych lub w warunkach, w których tlen nie jest obecny. Niektóre organizmy są w stanie przełączać się między tlenowym i beztlenowym trybem oddychania w zależności od warunków środowiskowych, chociaż w takich przypadkach oddychanie beztlenowe na ogół nie jest trwałe przez długi okres czasu.
Oddychanie tlenowe to oddychanie komórkowe wymagające tlenu. Ludzie i wiele innych organizmów korzysta z tej formy oddychania, ponieważ właściwości chemiczne tlenu pozwalają na bardzo wydajny transfer energii. Tlen do tlenowego oddychania komórkowego jest dostarczany przez oddychanie; gdy spożycie tlenu jest niewystarczające do zapewnienia wystarczającej ilości tlenu, należy zastosować krótkoterminowe mechanizmy beztlenowe w celu uzupełnienia mechanizmów tlenowych.
Surowce wykorzystywane podczas procesów oddychania przenoszących energię są dostarczane poprzez spożywanie żywności, która jest rozkładana na postać chemiczną, którą można wykorzystać podczas reakcji zachodzących podczas oddychania. Należy zauważyć, że samo oddychanie komórkowe wymaga energii, ponieważ wykorzystuje się trochę ATP, aby wytworzyć więcej.
W niektórych przypadkach tlenowe oddychanie komórkowe nie jest wystarczające do zapewnienia całej energii wymaganej do potrzeb komórkowych organizmu. Jest to powszechne, gdy ktoś uprawia sport, który mocno obciąża mięśnie. Mechanizmy aerobowe nie są w stanie nadążyć za potrzebami energetycznymi mięśni, dlatego proces zwany fermentacją jest aktywowany w celu uzupełnienia produkcji energii. Proces ten jest znacznie mniej wydajny niż jego tlenowy odpowiednik, wytwarzając tylko dwie cząsteczki ATP na wykorzystaną cząsteczkę glukozy, w porównaniu do 38 wytwarzanych przez mechanizmy tlenowe. Powoduje również wytwarzanie dużej ilości odpadów bogatych w energię, których nie można rozbić na formę użytkową poprzez fermentację.
Niektóre organizmy żyją w warunkach beztlenowych i odpowiednio mają procesy oddychania komórkowego, które nie zawierają tlenu. Niektóre z tych organizmów faktycznie umrą w obecności tlenu; takie organizmy są określane jako beztlenowce obligatoryjne. Większość organizmów, które przede wszystkim wykorzystują takie komórkowe mechanizmy oddychania, są małe i nieskomplikowane, i zwykle brakuje im potrzeb energetycznych, takich jak ruch mięśni i złożone procesy trawienne.