Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αναπνοής και της καύσης

Η κύρια διαφορά  μεταξύ της αναπνοής και της καύσης είναι ότι η αναπνοή είναι η διάσπαση της γλυκόζης για την απελευθέρωση ενέργειας, ενώ η καύση είναι μια χημική αντίδραση μεταξύ ενός καυσίμου και ενός οξειδωτικού. Επιπλέον, η αναπνοή είναι μια βιοχημική διαδικασία που συμβαίνει μέσα στο κύτταρο ενώ η καύση είναι μια χημική διαδικασία που είναι μη κυτταρική.

Η αναπνοή και η καύση είναι δύο διαδικασίες που απελευθερώνουν ενέργεια που αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς των ενώσεων. Κατά τη διάρκεια της αναπνοής, η διαδοχική διάσπαση των χημικών δεσμών απελευθερώνει αργά την ενέργεια που αποθηκεύεται στο ATP. Ωστόσο, κατά την καύση, η διάσπαση όλων των χημικών δεσμών απελευθερώνει γρήγορα ενέργεια με τη μορφή θερμότητας.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται 

1. Τι είναι η αναπνοή
     – Ορισμός, Διαδικασία, Σημασία
2. Τι είναι Burning
     – Ορισμός, Διαδικασία, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της αναπνοής και της καύσης
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αναπνοής και της καύσης
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι 

ATP, καύση, χημικοί δεσμοί, καύση, θερμότητα, αναπνοή

Τι είναι η αναπνοή 

Αναπνοή ή κυτταρική αναπνοή είναι το σύνολο των χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα σε ένα κύτταρο, μετατρέποντας τη βιοχημική ενέργεια σε ATP. Αν και τεχνικά είναι ένας τύπος αντίδρασης καύσης, εμφανίζεται μέσα στο κύτταρο, απελευθερώνοντας αργά ενέργεια μέσω μιας σειράς αντιδράσεων. Επιπλέον, τα θρεπτικά συστατικά που χρησιμοποιούνται στην αναπνοή περιλαμβάνουν ζάχαρη, αμινοξέα και λιπαρά οξέα. Εν τω μεταξύ, η κύρια μορφή αναπνοής είναι η αερόβια αναπνοή, η οποία χρησιμοποιεί το οξυγόνο ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων. Βασικά, κατά τη διάρκεια της αερόβιας αναπνοής, η γλυκόλυση διασπά τα θρεπτικά συστατικά σε πυροσταφυλικό, το οποίο εισέρχεται στα μιτοχόνδρια για να υποστεί πλήρη οξείδωση σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Επιπλέον, η ενέργεια που απελευθερώνεται από τις χημικές αντιδράσεις αποθηκεύεται στο ATP μέσω της φωσφορυλίωσης σε επίπεδο υποστρώματος των NADH και FADH2.

Εικόνα 1:Αερόβια αναπνοή

Επιπλέον, απουσία οξυγόνου, η αναπνοή λαμβάνει χώρα με τη μορφή ζύμωσης. Εδώ, το πυροσταφυλικό που παράγεται στη γλυκόλυση μετατρέπεται σε απόβλητα σε δύο διαδικασίες γνωστές ως γαλακτική ζύμωση και ζύμωση αιθανόλης. Επιπλέον, η αναερόβια αναπνοή είναι ο τύπος αναπνοής σε μικροοργανισμούς των οποίων ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων είναι ανόργανοι δέκτες όπως θειικά ή νιτρικά άλατα.

Τι είναι το Burning 

Η καύση ή η καύση είναι μια αντίδραση υψηλής θερμοκρασίας, εξώθερμης, οξειδοαναγωγής, που συμβαίνει μεταξύ ενός καυσίμου και ενός οξειδωτικού. Συνήθως, το οξειδωτικό είναι το ατμοσφαιρικό οξυγόνο ενώ το μείγμα των αέριων υποπροϊόντων ονομάζεται καπνός. Εδώ, η θερμότητα και το φως είναι οι μορφές μέσω των οποίων απελευθερώνεται η ενέργεια της αντίδρασης. Γενικά, η καύση στερεών καυσίμων όπως το ξύλο και ο άνθρακας προχωρά μέσω ενδόθερμης πυρόλυσης, η οποία παράγει αέρια καύσιμα, που υφίστανται καύση. Επιπλέον, η καύση αυτών των αερίων καυσίμων παρέχει θερμότητα για την παραγωγή περισσότερων αερίων καυσίμων.

Εικόνα 2:Καύση μεθανίου

Η καύση ενός οργανικού καυσίμου στον αέρα είναι πάντα μια εξώθερμη αντίδραση. Οφείλεται στην υψηλότερη αντοχή δεσμού των προϊόντων καύσης –διοξείδιο του άνθρακα και νερό– σε σύγκριση με την αντοχή του δεσμού στον διπλό δεσμό οξυγόνου. Επιπλέον, η πλήρης καύση είναι ο τύπος καύσης που οδηγεί σε μηδενικό καύσιμο στο τέλος της αντίδρασης καύσης. Αντίθετα, σε ατελή καύση, μπορεί να παραμείνουν άκαυστα προϊόντα όπως μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, ακόμη και άνθρακας σε μορφή τέφρας.

Ομοιότητες μεταξύ αναπνοής και καύσης  

• Η αναπνοή και η καύση είναι δύο διαδικασίες απελευθέρωσης ενέργεια που αποθηκεύεται σε χημικούς δεσμούς.
• Και οι δύο είναι καταβολικές αντιδράσεις.
• Είναι εξώθερμες οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις που απελευθερώνουν θερμότητα .
• Τα αντιδρώντα τους είναι σύνθετες χημικές ενώσεις και χρησιμοποιούν οξυγόνο για να οξειδώσουν χημικούς δεσμούς.
• Επιπλέον, τα προϊόντα τους είναι απλές χημικές ενώσεις , κυρίως στην αέρια φάση.

Διαφορά μεταξύ αναπνοής και καύσης 

Ορισμός 

Η αναπνοή αναφέρεται στη βιοχημική διαδικασία κατά την οποία τα κύτταρα ενός οργανισμού λαμβάνουν ενέργεια συνδυάζοντας οξυγόνο και γλυκόζη, απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ATP ενώ καίγονται αναφέρεται στη χημική αντίδραση, η οποία εμφανίζεται μεταξύ ενός καυσίμου και ενός οξειδωτικού παράγοντα, παράγοντας ενέργεια με τη μορφή θερμότητας και φωτός.

Φυσικό ή Ξεκίνημα 

Ενώ η αναπνοή είναι μια φυσική διαδικασία, η καύση πρέπει να ξεκινήσει με την εφαρμογή θερμότητας.

Συνέχεια 

Επιπλέον, η αναπνοή είναι μια συνεχής διαδικασία, ενώ η καύση είναι μια ασυνεχής διαδικασία.

Τύπος διαδικασίας 

Η αναπνοή είναι ένας τύπος βιοχημικής διαδικασίας που συμβαίνει μέσα στο κύτταρο ενώ η καύση είναι μια χημική διαδικασία που δεν είναι κυτταρική.

Ένζυμα 

Η αναπνοή είναι μια ενζυματική διαδικασία ενώ η καύση είναι μια μη ενζυματική διαδικασία.

Ταχύτητα διάσπασης δεσμών 

Κατά την αναπνοή, οι χημικοί δεσμοί διασπώνται αργά ένας προς έναν, ενώ κατά τη διάρκεια της καύσης, οι χημικοί δεσμοί διασπώνται γρήγορα και ταυτόχρονα.

Σχηματισμός ενδιάμεσων

Επιπλέον, η αναπνοή συμβαίνει μέσω του σχηματισμού ενδιάμεσων ενώσεων, ενώ η καύση δεν σχηματίζει ενδιάμεσα.

Βήματα 

Ενώ η αναπνοή είναι μια διαδικασία πολλαπλών βημάτων, η καύση είναι μια διαδικασία ενός βήματος.

Ταχύτητα απελευθέρωσης ενέργειας 

Η αναπνοή απελευθερώνει ενέργεια αργά ενώ η καύση απελευθερώνει ενέργεια γρήγορα.

Μορφή απελευθέρωσης ενέργειας 

Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την αναπνοή αποθηκεύεται σε μόρια ATP, ενώ μια μικρή ποσότητα ενέργειας απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας. Αντίθετα, η ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας και φωτός κατά την καύση.

Συνθήκες θερμοκρασίας 

Η αναπνοή συμβαίνει σε φυσιολογικές θερμοκρασίες ενώ η καύση σε υψηλές θερμοκρασίες.

Οξυγόνο 

Το οξυγόνο χρησιμεύει ως τερματικός δέκτης ηλεκτρονίων στην αναπνοή, ενώ η καύση χρησιμοποιεί απευθείας οξυγόνο στη διαδικασία.

Υποπροϊόντα 

Το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό είναι τα υποπροϊόντα της αναπνοής, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του θείου, το μονοξείδιο του αζώτου, το οξυγόνο κ.λπ. είναι τα υποπροϊόντα της καύσης.

Συμπέρασμα 

Η αναπνοή είναι μια βιοχημική διαδικασία που συμβαίνει μέσα στα κύτταρα με τη βοήθεια ενζύμων. Παράγει επίσης ενέργεια με τη μορφή ATP με διάσπαση δεσμών, κυρίως στη γλυκόζη. Ωστόσο, είναι μια αργή διαδικασία που προχωρά μέσω του σχηματισμού ενδιάμεσων. Από την άλλη πλευρά, η καύση είναι μια μη κυτταρική διαδικασία που είναι χημική. Ακούστε, πρέπει να δοθεί θερμότητα για να ξεκινήσει η χημική αντίδραση της καύσης. Γενικά, είναι ένας τύπος ταχείας οξείδωσης, που έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση ενέργειας γρήγορα με τη μορφή θερμότητας και φωτός. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ της αναπνοής και της καύσης είναι ο τύπος του σπασίματος του δεσμού.

Αναφορές:

1. "Κυτταρική αναπνοή - Ορισμός, εξίσωση και βήματα." Λεξικό Βιολογίας, 14 Ιουνίου 2019, Διαθέσιμο εδώ.
2. Helmenstine, Anne Marie. «Καύση:Ορισμός και Εξίσωση». ThoughtCo, ThoughtCo, 3 Ιουλίου 2019, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "CellRespiration" By RegisFrey – Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia     
2. «Ανάδραση καύσης μεθανίου» Του JyntoRobert A. RohdeJacek FHJynto – Methane-3D-space-filling.svg Oxygen Molecule VdW.png Carbon-dioxide-3D-vdW.svgWater molecule 3D.svg (CCMonsBY-SA)