การหายใจ วิชา ชีววิทยา ชั้นม.5
![รูปภาพของ admin รูปภาพของ admin](http://old.thaigoodview.com/files/profilepic/picture-1.jpg)
การสลายโมเลกุลสารอาหารทำให้ได้พลังงานในการดำเนินกิจกรรมต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต กระบวนการสลายโมเลกุลของสารอาหารมีทั้งที่ใช้ออกซิเจน และไม่ใช้ออกซิเจน ในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงมีอวัยวะที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊สและนำแก๊สออกซิเจนเข้าสู่เซลล์โดยเฉพาะ. กระบวนการสลายโมเลกุลของสารอาหารภายในเซลล์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก ซึ่งเป็นสิ่งมหัศจรรย์เป็นอย่างมากที่เซลล์ทำงานที่ยุ่งยากได้อย่างเป็นระบบ
เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อในขณะออกกำลังกาย เลือดลำเลียงออกซิเจนให้ไปไม่ทัน ทำให้ปริมาณของ ATP ในเซลล์ลดลงอย่างรวดเร็ว เซลล์จะสลายอาหารโดยกระบวรการหมักกรดแลกติก ( lactic acid fermentation ) กระบวนการนี้คล้ายกับการหมักแอลกอฮอล์ แต่ NDAH + H+ จะถ่ายทอดอะตอมของไฮโดรเจนให้แก่กรดไพรูวิก ดังภาพ
ไกลโคเจนที่กล้ามเนื่อลายสลายตัวหลายๆชั้นตามปฏิกิริยาที่เรียกว่า ไกลโคลิซิส แต่ละชั้นตอนใช้เอนไซม์หลายชนิด จนได้กรดแลกติกและพลังงาน ในช่วงนี้กล้ามเนื้อไม่ใช้ออกซิเจนเลย แต่ถ้าทำงานนานๆเข้าจะทำให้ได้กรดแลกติกซึ่งเป็นต้นเหตุทำให้เมื่อยล้า ( Fatique ) จนกระทั่งอาจเป็นตะคริว ( Cramp ) ดังนั้นจึงต้องทำให้หายเมื่อยล้าโดยการหายใจแบบใช้ออกซิเจน คือการนำเอาออกซิเจนเข้าไปทำปฏิกิริยากับกรดแลกติก1ใน 5 ส่วน ให้เกิดพลังงาน คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ พลังงานนี้นำคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำจะถูกส่งออกไปยังเส้นเลือดส่งไปที่ปอดและขับออกมากับลมหายใจ ดังสมการ
1. กรดแลกติก (1ใน5ส่วน) + 3CO2 3CO2 + 3H2O + พลังงาน
2. กรดแลกติก (4ใน5ส่วน ) + พลังงาน ไกลโคเจน
การสลายกลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจน (โดยกระบวนการหมัก) ได้พลังงานน้อยกว่าแบบใช้ออกซิเจนเพราะขั้นตอนการสลายกลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะหยุดลงเพียงชั้นไกลโคลิซิสเท่านั้น
ไมโทคอนเดรียไม่มีความจำเป็นต่อการสลายกลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยการหมัก เพราะการสลายกลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่มีกระบวรการถ่ายทอดอิเล็กตรอน
เมื่อนำยีสต์มาเลี้ยงในน้ำตาลจะได้เอทานอลถึงแม้เอทานอลจะเป็นพิษต่อยีสต์ก็ตาม การหมักนั้นจะไม่ให้อากาศเข้าสู่ภาชนะที่ใช้หมักและให้อาหารยีสต์อย่างเพียงพอจะเกิดสมการดังนี้
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
แต่ถ้าอากาศเข้าสู่ภาชนะที่ใช้หมักจะทำให้ยีสต์หายใจแบบใช้ออกซิเจน เกิดสมการดังนี้
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + H2O + พลังงาน
เอทานอลที่ได้จะมีพลังงานศักย์สะสมอยู่เพราะสามารถติดไฟได้ จึงกล่าวได้ว่าเป็นการสลายของอาหารที่ไม่สมบูรณ์ ส่วนสมการที่ใช้ O2 ไม่เหลือพลังงานอยู่ในส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์
นักชีวิวิทยาบางท่านไม่จัดกระบวนการหมักเป็นการหายใจและเปรียบเทียบกระบวนการหายใจกับกระบวนการหมัก