Međutim i suprotan proces fotosintezi, disanje, ostaje uglavnom enigmatičan. Pod disanjem u svakodnevnom životu podrazumijevamo proces uzimanja kisika, a izbacivanja ugljičnog dioksida, ali nekako se predstava o disanju na tome i završi.
Međutim, kao što fotosinteza ima svoje faze – inicijalnu, svijetlu i tamnu, tako i disanje ima više aspekata i faza. Pod disanjem, a fokusiraćemo se na kičmenjake, posebno na više, toplokrvne kičmenjake – ptice i sisare – podrazumijevamo i ono što zovemo razmjena gasova tj. udisanje kisika, izdisanje ugljičnog dioksida, ali i proces koji se događa u dubini naših mitohondrija. Jer, odakle dolazi taj ugljični dioksid i gdje ide taj kisik?
Stvar je u tome da razmjena ovih gasova uključuje njihov transport putem krvotoka te niz fizičkih fenomena koji omogućavaju da jedan gas pređe iz jedne u drugu sredinu. Ovaj proces je izuzetno kompleksan, ali je čak lakše shvatljiv nego ono pravo stanično disanje, on što se dešava u mitohondrijima stanice i što omogućava iskorištavanje energije iz hrane koju jedemo.
Naime, sva hrana koju jedemo mora se metabolizirati, rastaviti na jednostavnije komponente, i onda se te komponente – primjerice šećeri i masne kiseline – oksidiraju i u tom procesu se oslobađa energija. Zapravo disanje je proces spore oksidacije, strogo kontrolisana hemijska reakcija zahvaljujući kojoj se dobija energija koju živa bića koriste za rad.
Pod radom ovdje podrazumijevamo svaku, ali baš svaku radnju koje neko živo biće radi – bilo to trčanje, puzanje, termoregulacija, parenje, rast i razvoj, letenje… živa bića su visoko-uređeni sistemi i za održanje visokog reda je potreban rad. Praktično, čak i kada mislimo da ništa ne radimo, mi trošimo energiju na održanje tog reda, na bazalni metabolizam i prepisivanje genetičke informacije sa DNK na RNK kako bi se sintetizirao neki protein.
Živim bićima je neprestano potreban priliv energije i gradivnog materijala (ugljika i drugi elemenata koji grade biološke molekule i makromolekule). Energiju mogu uzimati kao svjetlosnu energiju, što je upravo ono što rade biljke u fotosintezi, ili kao hemijsku energiju, sadržanu u energiji hemijskih veza, i to ne svih, nego samo određenih hemijskih veza, što rade životinje.
Upravo je to ono što razlikuje organizme koje zovemo autotrofni organizmi od onih koje nazivamo heterotrofni. Autotrofni su sposobni sami sebi stvoriti hranu, ali ne iz ničega, nego koristeći fotone specifičnih valnih dužina, tj. specifični dio elektro-magnetnog spektra. Heterotrofi to ne mogu, ali mogu iz molekula iz drugih živih bića – biljaka ili drugih životinja – dobiti energiju.
Međutim, spomenuta oksidacija molekula bogatih energijom, kao što je to glukoza, kod živih bića teče malo drugačije: naime, možete spaliti glukozu i dobiti ugljenisanu tvar, praktično ugljik i ako biste mjerili koliko se energije (toplotne) dobija u ovoj reakciji, vidjeli biste da je glukoza relativno bogata energijom. Ali ne – živa bića ne koriste ove direktne mehanizme, nego idu na proizvodnju jednog intermedijarnog produkta, koji je zapravo “energetska valuta živog svijeta”, a zove se ATP (adenozin trifosfat).
Zapravo čitava “finta” oko disanja, fotosinteze i energije u živom svijetu jeste dobijanje molekula ATP-a.
Ne zaboravimo pri tom da i biljke dišu, ali noću, premda bilans kisika proizvedenog kao nus-produkt fotosinteze nadmašuje količinu ugljikovog dioksida koji biljke proizvedu u procesu disanja. Upravo su ovi procesi ključni procesi protoka energije u prirodi, reciklaže energije i korištenje energije Sunca i bilo koje druge zvijezde.
