Respiration lourde, des étourdissements et des sensations douloureuses dans les muscles sont tous des symptômes communs à l'homme qui doivent leur corps un peu d'oxygène. Cet état, qui est appelée «dette d'oxygène," les résultats de la respiration anaérobie dans les cellules musculaires des animaux. Anaérobie signifie «vivre en l'absence d'air ou d'oxygène libre."
Respiration anaérobie
Lorsque les cellules manquent d'oxygène, ils doivent encore traiter des molécules d'hydrate de carbone pour obtenir l'énergie. Ils sont capables de poursuivre ce métabolisme grâce à deux processus qui ne nécessitent pas d'oxygène: glycolyse et fermentation. Les processus nécessitant de l'oxygène de la respiration cellulaire - le cycle de Krebs et le système de transport d'électrons - sont contournées dans la respiration anaérobie.
Conditions de respiration anaérobie
La respiration anaérobie se produit lorsque les ressources en oxygène ne sont pas disponibles. Lorsque les plantes sont dans un environnement dans lequel les molécules d'oxygène ne sont pas disponibles, ils sont soumis à la respiration anaérobie et parfois donnent des produits tels que l'alcool à la suite du processus de fermentation. Les animaux soumis à un stress physique beaucoup peuvent souvent utiliser toutes les réserves d'oxygène dans leurs cellules et sont obligés de compter sur la respiration anaérobie pour traiter des molécules alimentaires et d'atteindre l'énergie. Respiration lourde est un indicateur que les réserves d'oxygène sont faibles. Profondes respirations rapides sont la tentative de l'organisme pour reconstituer rapidement l'oxygène dans les cellules.
glycolyse
Glycolyse est le processus de respiration cellulaire dans laquelle les molécules de glucose sont décomposés pour libérer l'énergie et aux acides. L'acide pyruvique produite au cours de la respiration aérobie est utilisé pendant le cycle de Krebs pour produire plus d'énergie dans les mitochondries - organelles de forme tubulaire à l'intérieur du cytoplasme de toutes les cellules. Il est dans les mitochondries, parfois appelées les usines d'énergie des cellules, où la respiration aérobie se produit. Dans des conditions pauvres en oxygène, cependant, l'acide produit au cours de la glycolyse reste dans le cytoplasme de la cellule (l'espace rempli de fluide à l'intérieur de la cellule). Sans oxygène, l'énergie est obtenue par conversion de l'acide pyruvique à partir de la glycolyse dans d'autres molécules, y compris l'alcool et de l'acide lactique pendant la fermentation.
fermentation alcoolique
L'acide pyruvique à partir de la glycolyse est converti en alcool éthylique dans les cellules de levure de plantes. Ce processus est appelé fermentation de la levure. Il est utilisé pour fabriquer des produits d'alcool tels que le vin, la bière et l'alcool. La conversion de l'acide pyruvique à l'alcool est possible dans la cellule de levure en raison de la présence d'une enzyme spécialisée. Un sous-produit de ce procédé est le dioxyde de carbone, qui est la molécule qui provoque pain à lever une fois libéré de la cellule de levure.
homolactique fermentation
Dans les cellules animales et les bactéries, l'acide pyruvique produite au cours de la glycolyse est converti en acide lactique par un procédé appelé fermentation homolactique. Dans les cellules musculaires, lorsque les ressources sont appauvris en oxygène et à la respiration se poursuit sans la molécule, l'acide lactique est produite. L'acide lactique provoque les crampes musculaires et la douleur qui sont communs au cours de l'exercice.