Pagrindinis skirtumas tarp augalų ir gyvūnų anaerobinio kvėpavimo yra tas, kad galutiniai augalų anaerobinio kvėpavimo produktai yra etanolis ir anglies dioksidas, o galutinis gyvūnų anaerobinio kvėpavimo produktas yra pieno rūgštis.
Ląstelių kvėpavimas – tai medžiagų apykaitos procesas, vykstantis gyvų organizmų ląstelėse. Tai biocheminių reakcijų rinkinys, kurio metu maistinių medžiagų ar deguonies molekulių cheminė energija paverčiama adenozino trifosfatu (ATP). Šis procesas taip pat išskiria atliekų produktus. Dažniausios maistinės medžiagos, kurias naudoja augalų ir gyvūnų ląstelės kvėpuodamos, yra cukrus (gliukozė), aminorūgštys ir riebalų rūgštys. Be to, ląstelės naudoja molekulinį deguonį kaip įprastą oksidatorių, kuris suteikia didžiąją dalį cheminės energijos. Iš esmės yra dviejų tipų kvėpavimas: aerobinis ir anaerobinis, remiantis molekulinio deguonies buvimu ir nebuvimu. Anaerobinis augalų ir gyvūnų kvėpavimas yra procesas, kurio metu kvėpavimas vyksta nesant molekulinio deguonies.
Kas yra anaerobinis kvėpavimas augaluose?
Anaerobinis kvėpavimas – tai energijos išlaisvinimo procesas, vykstantis fermentiškai kontroliuojamu laipsnišku būdu, remiantis molekulinio deguonies nebuvimu. Tai taip pat apibrėžiama kaip nepilnas ekologiško maisto skaidymas nenaudojant deguonies kaip tinkamo oksidatoriaus. Anaerobinis kvėpavimas yra išskirtinis kai kurių parazitų, prokariotų ir kelių vienaląsčių eukariotų kvėpavimo būdas. Galutiniai augalų anaerobinio kvėpavimo produktai yra etanolis ir anglies dioksidas. Dėl etilo alkoholio gamybos jis taip pat žinomas kaip alkoholinė fermentacija. Dėl anglies dioksido susidarymo reakcijos pabaigoje terpė atrodo putojanti.
01 pav.: Anaerobinis kvėpavimas augaluose
Be to, šiame procese dalyvauja du žinomi fermentai. Piruvato dekarboksilazė yra pirmasis citoplazminis fermentas, kuris paverčia piruvatą acetaldehidu, pašalindamas vieną CO2 molekulę. Šioje reakcijoje taip pat naudojamas kofermento tiamino pirofosfatas (TPP). Vėliau fermentas alkoholdehidrogenazė acetaldehidą paverčia etilo alkoholiu. Aukščiau nurodytam tikslui vandenilis gaunamas iš NADH, kuris susidaro glikolizės metu. Paprastai 2ATP gaminamas tokio tipo anaerobinio kvėpavimo metu. Be to, alkoholio susikaupimas virš tam tikros ribos gali pažeisti augalų ląsteles.
Kas yra anaerobinis gyvūnų kvėpavimas?
Anaerobinis gyvūnų kvėpavimas vyksta raumenų ląstelėse, kai nėra molekulinio deguonies. Galutinis gyvūnų anaerobinio kvėpavimo produktas yra pieno rūgštis. Todėl jis taip pat žinomas kaip homolaktinė fermentacija. Raumenų ląstelėse gaminama pieno rūgštis tiesiogiai siunčiama į kepenis, kad būtų atkurta gliukozė. Paprastai pieno rūgšties fermentacijos metu glikolizės metu susidaranti piruvo rūgštis tiesiogiai redukuojama NADH ir susidaro pieno rūgštis.
02 pav.: Anaerobinis gyvūnų kvėpavimas
Šioje reakcijoje nėra CO2 dujų. Šią reakciją katalizuojantis fermentas yra pieno dehidrogenazė, kuriai reikalingas kofermentas FMN (flavino mononukleotidas) ir kofaktorius Zn2+ Be to, 2ATP susidaro anaerobinio gyvūnų kvėpavimo būdu (pieno rūgšties fermentacija).
Kokie yra augalų ir gyvūnų anaerobinio kvėpavimo panašumai?
- Anaerobinis augalų ir gyvūnų kvėpavimas vyksta nesant molekulinio deguonies.
- Abejų procesų metu susidaro du ATP.
- Abu procesai susiję su nepilnu kvėpavimo substrato suirimu.
- Šiuose procesuose dažnai naudojamas glikolizės metu susidarantis NADH.
- Elektronų transportavimo grandinės nėra abiejuose procesuose.
- Jos abi yra fermentų katalizuojamos reakcijos.
Kuo skiriasi anaerobinis augalų ir gyvūnų kvėpavimas?
Augalų anaerobinio kvėpavimo galutiniai produktai yra etanolis ir anglies dioksidas, o galutinis gyvūnų anaerobinio kvėpavimo produktas yra pieno rūgštis. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp augalų ir gyvūnų anaerobinio kvėpavimo. Be to, po reakcijos išsiskiriantis CO2 sukelia putojimą augalų anaerobiniame kvėpavime, bet ne gyvūnų anaerobiniame kvėpavime.
Toliau pateiktoje infografijoje pateikiami skirtumai tarp augalų ir gyvūnų anaerobinio kvėpavimo lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – anaerobinis kvėpavimas augaluose prieš gyvūnus
Anaerobinis augalų ir gyvūnų kvėpavimas yra procesas, kurio metu kvėpavimas vyksta nesant molekulinio deguonies. Anaerobinio kvėpavimo metu ląstelės nenaudoja molekulinio deguonies kaip oksidatoriaus. Be to, anaerobinis augalų kvėpavimas yra procesas, kurio metu galutiniai produktai yra etanolis ir anglies dioksidas. Kita vertus, anaerobinis gyvūnų kvėpavimas yra procesas, kurio metu galutinis produktas gamina pieno rūgštį. Taigi tai yra pagrindinis skirtumas tarp augalų ir gyvūnų anaerobinio kvėpavimo.
