science >> Wetenschap >  >> Biologie

Overeenkomsten tussen verbranding en cellulaire ademhaling

Motoren hebben energie nodig om te bewegen. Dit is waar, of u nu spreekt over de verbrandingsmotoren die de meeste auto's aandrijven of de processen die organische levensvormen voeden. Verbrandingsmotoren halen hun energie door het proces van verbranding, terwijl organismen hun energie krijgen via een proces dat cellulaire ademhaling wordt genoemd. De twee processen lijken sterk op elkaar.

Brandstofmarketing

Zowel cellulaire ademhaling als verbranding vereisen een essentiële brandstof voor het proces. Deze brandstof is opgeslagen energie, en het hele proces van verbranding of ademhaling is om die energie om te zetten van de opgeslagen staat - in de brandstof - naar een andere staat dat de motor, mechanisch of bionisch, kan gebruiken om zijn andere operaties aan te drijven. Hoewel fossiele brandstoffen en suikermoleculen zeer verschillende structuren hebben, hebben ze allebei een reeks moleculaire bindingen die het energieopwinningsproces uit elkaar zal breken.

Katalysator

Terwijl de bindingen worden verbroken om de opgeslagen gegevens vrij te geven energie uit de brandstoffen - ofwel fossiele brandstoffen voor verbranding ofwel suikers voor ademhaling - de banden breken niet uit elkaar. In elk geval is een katalysator vereist om de reactie te starten die de bindingen uiteen breekt. In het geval van verbranding is de katalysator een vonk. Fossiele brandstoffen zijn ontvlambaar, dus de vonk zal de brandstof in een cilinder ontsteken, de bindingen breken en de energie vrijgeven. Voor de ademhaling worden enzymen gebruikt om de suikermolecule uit elkaar te halen.

Energieconversie

Nadat de bindingen voor de brandstof zijn verbroken, moet de energie die vrijkomt, worden getransporteerd naar het deel van de " motor "waar het zal worden gebruikt. Voor interne verbrandingsmotoren drukt de kracht van de explosie op een zuiger, die de kracht van de ontploffing vertaalt in mechanische energie om de motor te laten draaien. Voor ademhaling wordt de energie opgeslagen door adenosinetrifosfaat (ATP) te maken. Deze ATP-moleculen worden vervolgens getransporteerd naar delen van het organisme die energie nodig hebben. Door een fosfaatbinding te verbreken ontstaat adenosinedifosfaat en de energie die in een van de bindingen is opgeslagen, wordt door het organisme gebruikt.

Bijproducten

Nadat cellulaire ademhaling en interne verbranding hebben gekregen wat ze nodig zijn van de brandstoffen, zullen er bijproducten zijn van de conversie. In het geval van interne verbranding zijn het schadelijke gassen zoals koolmonoxide. In het geval van ademhaling wordt het suikermolecuul in twee moleculen pyrodruivenzuur verdeeld. Verbrandingsmotoren ontdoen zich van hun afvalproducten via uitlaatpijpen, terwijl organismen pyrodruivenzuur verwijderen via het proces van fermentatie.