المحتوى
يشير التنفس الخلوي إلى عملية تقوم بها الخلايا بتحويل الطعام إلى طاقة. التخمير هو تفاعل كيميائي محدد في الدورة التنفسية. يحدث ذلك عندما لا تتمكن الخلايا من الوصول إلى الأكسجين ، وهي حالة تُعرف أيضًا باسم التنفس اللاهوائي. تنتج عملية التخمير طاقة أقل بكثير من التنفس الهوائي أو الأكسجين.
تحلل السكر والتخمير
تحلل السكر هو الخطوة الأولى في دورة التنفس. يحدث في كل من التنفس الهوائي واللاهوائي. أثناء تحلل السكر ، يتم تقليل جزيئات الجلوكوز إلى مواد تسمى البيروفات. في حالة توفر الأكسجين ، يتم تكسير البيروفات بشكل أكبر ويخضع للعديد من التفاعلات الكيميائية لإنتاج كمية كبيرة من الطاقة. في حالة عدم توفر الأكسجين ، يخضع البيروفات لعملية التخمير ، والتي تنتج كمية صغيرة من الطاقة مع الكحول أو حمض اللاكتيك.
التخمير والطاقة
وفقًا لموقع الكيمياء لعلماء الأحياء ، يولد التخمير ما يقرب من 10 في المائة من الطاقة المنتجة في التنفس الهوائي ، وهو ما يكفي لمواصلة إجراء تحلل السكر. يمكن للكائنات القائمة على الأكسجين (مثل البشر) البقاء على قيد الحياة لفترة محدودة للغاية مع كمية صغيرة من الطاقة المنتجة في التخمير.
التخمير والنباتات
التخمير أكثر شيوعًا في النباتات منه في الحيوانات. في النباتات ، يعتبر الإيثانول أحد منتجات التخمير المرغوبة. يحتاج مصنعو المشروبات الكحولية إلى مكونات للتخمير والحصول على المحتوى الكحولي للمشروبات. على سبيل المثال ، تصنع البيرة من الحبوب المخمرة.
التخمير والتمرين
عندما يمارس الناس الرياضة ، فإنهم عادة ما يستهلكون الأكسجين بشكل أسرع مما يمكن تجديده. لهذا السبب ، تستطيع خلايا العضلات ممارسة التنفس اللاهوائي المؤقت. عندما لا يتوفر الأكسجين الكافي بسبب التمرين ، تتخمر خلايا العضلات ، وتنتج حمض اللاكتيك ، الذي يتراكم بعد ذلك في العضلات ، مما يتسبب في حدوث تقلصات وألم وإرهاق.
الغرض من التنفس الهوائي
يوفر التنفس الهوائي الطاقة لمعظم أعضاء وخلايا البشر. تسمح الكمية الكبيرة من الطاقة المتولدة للعضلات الحيوية ، مثل القلب ، وعضلات الجهاز التنفسي اللاإرادية ، بالاستمرار في أداء وظائفها. التنفس الهوائي ضروري أيضًا لوظائف المخ ، وكذلك لحركة العضلات الإرادية.