W terminologii potocznej oddychanie odnosi się do procesu oddychania. W terminologii naukowej i medycznej oddychanie jest serią reakcji chemicznych zachodzących na poziomie komórkowym. W rzeczywistości oddychanie definiuje się jako reakcje, w których cząsteczki substancji odżywczych, takich jak cukier, przekształcają się w cząsteczki produktu, który uwalnia energię wykorzystywaną przez organizmy do utrzymania życia. Istnieją trzy różne rodzaje oddychania.
Oddychanie aerobowe
Ludzie i większość innych organizmów wielokomórkowych polega głównie na oddychaniu tlenowym, co oznacza oddychanie, które zachodzi w obecności tlenu. Podczas tego komórkowego procesu wyjaśnij dr. Reginald Garrett i Charles Grisham, cukry są najpierw przekształcane w znacznie mniejszy pirogronian cząsteczki. Cząsteczka pirogronianu reaguje następnie z enzymem, wytwarzając acetylo-Co-A, który jest chemicznie spalany w tlenie w celu wytworzenia dwutlenku węgla i wody, produktów odpadowych oddychania tlenowego. Innym ważnym produktem oddychania tlenowego jest trójfosforan adenozyny lub ATP, który jest cząsteczką energii chemicznej i jest wykorzystywany przez komórki do zaspokajania ich potrzeb energetycznych. ATP, na przykład, napędza każdy skurcz mięśni. W porównaniu z innymi rodzajami oddychania, oddychanie tlenowe jest najbardziej wydajne i daje najwięcej energii.
Fermentacja mlekowa
Niektóre organizmy nie mają dostępu do tlenu, a inne organizmy czasami doświadczają deficytu tlenu. Z tego powodu istnieje drugi rodzaj oddychania, który może zachodzić bez tlenu, choć jest on nieco mniej wydajny niż oddychanie tlenowe. Fermentacja mlekowa obejmuje przekształcenie cząsteczek cukru w pirogronian, po czym nie następuje dalsze chemiczne spalanie cząsteczek odżywczych. Uwaga Drs. Garrett i Grisham, wydajność energetyczna fermentacji mlekowej jest około piętnaście razy mniejsza na cząsteczkę cukru niż oddychanie aerobowe. Ludzie oddychają beztlenowo tylko nieczęsto i przez krótki czas, np. W mięśniach nóg podczas ostatnich chwil sprintu. Odpady pirogronianu przekształca się w kwas mlekowy, który nie daje dodatkowej energii, ale powoduje uczucie pieczenia, na przykład w nogach sprintera.
Fermentacja etanolowa
Niektóre bardzo małe organizmy, takie jak niektóre bakterie, są w stanie wytworzyć wystarczającą ilość energii poprzez oddychanie beztlenowe - co oznacza oddychanie, które przebiega bez tlenu - w celu zaspokojenia ich stałych potrzeb energetycznych. Drożdże są jednym z przykładów takiego organizmu. Stosują strategię zwaną fermentacją etanolową, która zaczyna się bardzo podobnie do fermentacji mlekowej z konwersją cukru na pirogronian. Wyjaśnij Dr. Mary Campbell i Shawn Farrell w swojej książce "Biochemistry", jednak w tym momencie powstają różnice. Podczas fermentacji etanolowej pirogronian reaguje dalej, tracąc atom węgla. Węgiel uwalnia się w postaci cząsteczki dwutlenku węgla i pozostawia cząsteczkę etanolu lub pije alkohol. Podczas gdy fermentacja etanolowa nie jest bardzo energooszczędna, wytwarza ona jednak wystarczająco dużo energii, aby zaspokoić potrzeby drożdży.
