תוֹכֶן
נשימה אירובית סלולרית היא התהליך שבאמצעותו תאי האורגניזם החי מפרקים מזון והופכים אותו לאנרגיה שהם צריכים כדי לבצע את תפקידיהם החיוניים. אי אפשר להמעיט בחשיבות הנשימה האירובית בדברים חיים. ללא תהליך זה, שום דבר חי לא היה שורד.
תהליך נשימה אירובי
נשימה אירובית היא סדרת תגובות בהן אנרגיה משתחררת מגלוקוזה. גלוקוז וחמצן מנוצלים ופחמן דו חמצני מיוצר כפסולת. התאים של בני אדם, בעלי חיים וצמחים עוברים תהליך זה ללא הרף, גם כשהוא במנוחה. מרבית התגובות מתרחשות בתוך המיטוכונדריה, שהן עצמים זעירים בתוך הציטופלזמה של התאים.
בצמחים, תהליך השימוש באנרגיית אור מהשמש להמרת פחמן דו חמצני ומים למזון (גלוקוז) מכונה פוטוסינתזה. זה קורה בשני שלבים. ראשית, התאים בתאי הצמחים הנקראים כלורופלסטים לוכדים אור שמש ואוחסן את האנרגיה שלו בכימיקל הנקרא ATP. בשלב הבא ה- ATP מייצר סוכר ותרכובות אורגניות, צמחי המזון זקוקים לחיות ולצמוח. השלב הראשון זקוק לאור שמש, אך השלבים השניים יכולים לקרות ללא אור שמש - אפילו בלילה.
חשיבות האנרגיה
מקור האנרגיה העיקרי העולמי הוא השמש.בני אדם אינם זקוקים לאור שמש ישיר בכדי לשרוד, אך אם לא היה לנו אור שמש, לא היו צורות חיים. צמחים משתמשים באור השמש כדי ליצור אוכל משלהם באמצעות פוטוסינתזה, ואז אוכלים אותם על ידי בעלי חיים שלוקחים אנרגיה זו לגופם. לאחר מכן חיות אחרות אוכלות את החיות האכילות צמחיות, ומעבירות את האנרגיה מדבר חי למשנהו.
כל צורות החיים זקוקות לאנרגיה, מבני אדם ובעלי חיים לצמחים, פטריות ואצות. אנרגיה המופקת במהלך הנשימה משמשת בכמה אופנים. לדוגמה, ניתן להשתמש בה ליצירת מולקולות גדולות יותר מאלו קטנות יותר, כמו למשל כאשר צמחים מייצרים חומצות אמינו מסוכרים, חנקות וחומרים מזינים אחרים, המשמשים אז לייצור חלבונים.
בעלי חיים ובני אדם משתמשים באנרגיה בכדי לכווץ את שריריהם כדי לאפשר להם לנוע. אנרגיה עוזרת גם לשמור על טמפרטורת גוף יציבה.
נשימה אנאירובית אצל בני אדם
נשימה אנאירובית היא סוג אחר של נשימה תאית. נשימה אירובית זקוקה לחמצן, אך נשימה אנאירובית אינה כן. חשיבות הנשימה האנאירובית אצל בני אדם קשורה לשרירים במהלך האימון. כאשר הגוף אינו מקבל מספיק חמצן במהלך האימון, הוא מסתמך על נשימה אנאירובית לאספקת אנרגיה.
בדומה לנשימה אירובית, גם הנשימה האנאירובית מפרקת את הגלוקוז, אך היא משחררת רק כ -5 אחוזים מהאנרגיה המשתחררת מהנשימה אירובית, לכל מולקולה של גלוקוז. במקום פחמן דו חמצני ומים, הנשימה אנאירובית מייצרת חומצה לקטית.