Cellulaire ademhaling is een proces waarbij energie wordt onttrokken aan het voedsel dat je eet om die energie beschikbaar te maken voor je cellen, zodat ze in leven kunnen blijven. Dit proces is essentieel voor je overleving; het dodelijke gifcyanide doodt je gewoon door dit proces tot stilstand te brengen. Wanneer cellen ademen nemen ze suiker en zuurstof in en geven ze koolstofdioxide en water af als afval. Planten en andere fotosynthetische organismen kunnen het afval recyclen om via fotosynthese suikers en zuurstof te maken; andere organismen kunnen echter niet, en dus zijn suikers, zuurstof en afvalstoffen doorgaans niet gerecycled.

Gerecycleerde producten

Sommige van de verbindingen die betrokken zijn bij cellulaire ademhaling worden gerecycled. Adenosine-trifosfaat of ATP is bijvoorbeeld een verbinding die uw cellen gebruiken als energieopslag. Wanneer ATP wordt afgebroken tot adenosine difosfaat, of ADP, en een fosfaatgroep, wordt energie vrijgegeven en je cellen gebruiken dit door de afbraak van ATP te koppelen aan een breed scala aan andere chemische reacties. Tijdens cellulaire ademhaling nemen je cellen de energie die ze uit suiker halen en gebruiken ze om een ​​fosfaatgroep aan ADP toe te voegen, waardoor het in ATP verandert. Dus ADP, fosfaat en ATP maken allemaal deel uit van een cyclus.

Brandstofmarketing

De eerste input voor cellulaire ademhaling die niet wordt gerecycled, is de brandstof. De meest voorkomende brandstof voor cellulaire ademhaling is suiker in de vorm van glucose, hoewel andere energierijke verbindingen zoals fructosesuikers en -vetten ook voor energie kunnen worden afgebroken. Hoe dan ook, de brandstof wordt afgebroken door cellulaire ademhaling en wordt niet gerecycled. Als er zuurstof aanwezig is, zetten uw cellen de brandstof om in de afvalproducten water en koolstofdioxide. Bij afwezigheid van zuurstof, zullen uw cellen de brandstof omzetten in een afvalproduct dat melkzuur wordt genoemd.

Elektronenacceptor

De andere invoer in cellulaire ademhaling die niet wordt gerecycleerd, is de elektronenacceptor, een chemische stof die elektronen aanvaardt die uit de brandstof worden gehaald tijdens cellulaire ademhaling. De meest voorkomende elektronenacceptor, en degene die alle planten en dieren gebruiken, is zuurstof. Sommige bacteriën gebruiken in plaats daarvan andere elektronenacceptoren, zoals sulfaat. Hoe dan ook, de elektronenacceptor wordt niet gerecycleerd maar wordt in plaats daarvan omgezet in afvalproducten zoals kooldioxide en water in het geval van zuurstof.

Afvalstoffen

Voor eencellige organismen, verwijdering van niet-gerecycleerde afvalproducten zoals koolstofdioxide en water zijn eenvoudig; het afval van cellulaire ademhaling verspreidt zich in het omringende water op dezelfde manier als een druppel kleurstof zich verspreidt door een glas water. Mensen en andere dieren ontdoen zich van kooldioxide door het via hun bloedbanen te transporteren en uit hun longen of kieuwen te ademen. Insecten transporteren kooldioxide door hun hemolymfe, de vloeistof die hun cellen baadt en ademen het uit via openingen in hun uitwendige skelet. Planten hebben poriën, huidmondjes genaamd aan de onderkant van hun bladeren; koolstofdioxide en waterdamp kunnen in en uit deze poriën diffunderen. Planten en andere fotosynthetische organismen, zoals algen, zijn iets van een speciaal geval: koolstofdioxide en water dienen ook als input voor fotosynthese. Dit proces slaat zonne-energie op door suikers te maken uit koolstofdioxide en water, dus in planten kunnen kooldioxide en water feitelijk worden gerecycled. In feite overschrijdt de hoeveelheid koolstofdioxide die de plant verbruikt de hoeveelheid die het afwerpt.