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La respirazione cellulare è il processo mediante il quale le cellule scompongono le molecole di zucchero e grasso e convertono l'energia rilasciata da queste reazioni in un'altra forma, in modo che sia prontamente disponibile per fornire le altre funzioni della cellula. La respirazione cellulare crea due sottoprodotti o residui principali, sebbene in alcune circostanze possa anche creare un terzo tipo di sottoprodotto.
Diossido di carbonio
Il rifiuto più importante prodotto durante la respirazione cellulare è l'anidride carbonica. Ogni molecola di glucosio, uno degli zuccheri semplici più comuni, produce sei molecole di anidride carbonica durante la respirazione aerobica (cioè, la respirazione cellulare coinvolge l'ossigeno). L'anidride carbonica viene diffusa attraverso la membrana cellulare nel flusso sanguigno, dove viene riportata nei polmoni e rilasciata durante l'espirazione.
acqua
L'acqua è un altro sottoprodotto residuo della respirazione cellulare. La decomposizione di una molecola di glucosio attraverso la respirazione aerobica produce sei molecole di acqua. A differenza dell'anidride carbonica, tuttavia, l'acqua non è uno spreco che richiede un trattamento speciale, poiché le cellule e il sangue sono composti principalmente da acqua.
Acido lattico
Le cellule possono anche raccogliere energia dal glucosio, senza l'uso di ossigeno, attraverso un processo chiamato fermentazione o respirazione anaerobica. I muscoli, in particolare, fanno affidamento su questo processo durante la fase iniziale di un intenso esercizio fisico, ad esempio durante la corsa. Durante questo processo, il glucosio viene scomposto per produrre energia e due molecole di un composto organico chiamato piruvato, che viene poi modificato chimicamente in lattato. Il lattato in eccesso viene gradualmente trasportato attraverso il flusso sanguigno al fegato, dove viene riconvertito in piruvato. Il processo di fermentazione che si verifica nelle cellule muscolari durante la corsa è per certi versi simile al processo di fermentazione alcolica. Il lievito metabolizza lo zucchero in assenza di ossigeno; le cellule muscolari rilasciano lattato come rifiuto e il lievito rilascia alcol ed etanolo.