In de omgangstaal verwijst ademhaling naar het proces van ademhalen. In wetenschappelijke en medische terminologie is ademhaling echter een reeks chemische reacties die plaatsvinden op cellulair niveau. In feite wordt ademhaling gedefinieerd als de reacties waardoor voedingsstofmoleculen zoals suiker worden omgezet in productmoleculen, die energie vrijmaken die organismen gebruiken om hun leven te behouden. Er zijn drie verschillende soorten ademhaling.
Aerobe ademhaling
Mensen en de meeste andere meercellige organismen zijn hoofdzakelijk afhankelijk van aerobe ademhaling, wat betekent dat de ademhaling plaatsvindt in de aanwezigheid van zuurstof. Leg tijdens dit cellulaire proces Drs. Reginald Garrett en Charles Grisham, suikers worden eerst omgezet in het veel kleinere molecule pyruvaat. Het pyruvaatmolecuul reageert dan met een enzym om acetyl Co-A te produceren, dat chemisch wordt verbrand in zuurstof om koolstofdioxide en water te produceren, de afvalproducten van aerobe ademhaling. Een ander belangrijk product van aerobe ademhaling is adenosinetrifosfaat, oftewel ATP, een molecuul voor chemische energie dat door cellen wordt gebruikt om in hun energiebehoeften te voorzien. ATP, bijvoorbeeld, voedt elke spiercontractie. In vergelijking met andere vormen van ademhaling is aerobe ademhaling het meest efficiënt en levert het de meeste energie op.
Melkzuurgisting
Sommige organismen hebben geen toegang tot zuurstof en andere organismen ondervinden af en toe zuurstoftekorten. Om deze reden is er een tweede soort van ademhaling die zonder zuurstof kan plaatsvinden, hoewel het vrij een beetje minder efficiënt is dan aerobe ademhaling. Melkzuurgisting omvat de omzetting van suikermoleculen in pyruvaat, waarna geen verdere chemische verbranding van de voedingsmoleculen plaatsvindt. Opmerking Drs. Garrett en Grisham, de energieopbrengst van melkzuurgisting is ongeveer vijftien keer minder per suikermolecuul dan die van aerobe ademhaling. Mensen gebruiken anaërobe ademhaling slechts zelden en voor een korte duur, zoals in beenspieren tijdens de laatste momenten van een sprint. Het pyruvaatafval wordt omgezet in melkzuur, wat geen extra energie oplevert, maar wel resulteert in het brandende gevoel in bijvoorbeeld de benen van een sprinter.
Ethanolische gisting
Sommige zeer kleine organismen, zoals bepaalde bacteriën, kunnen genoeg energie produceren door anaërobe ademhaling - wat betekent ademhaling die verloopt zonder zuurstof - om in hun permanente energiebehoeften te voorzien. Gist is een voorbeeld van een dergelijk organisme. Ze gebruiken een strategie die ethanolische fermentatie wordt genoemd en die op dezelfde manier begint als melkzuurgisting met de omzetting van suiker in pyruvaat. Vertel Drs. Mary Campbell en Shawn Farrell in hun boek "Biochemistry", maar op dit punt ontstaan er verschillen. Tijdens ethanolische fermentatie reageert pyruvaat verder om een koolstofatoom te verliezen. De koolstof wordt vrijgemaakt in de vorm van het molecuul koolstofdioxide en laat het molecuul ethanol achter of drinkt alcohol. Hoewel ethanolische gisting niet erg energie-efficiënt is, produceert het toch genoeg energie om aan de behoeften van gist te voldoen.
