Aerobinis kvėpavimas vs anaerobinis kvėpavimas
Kvėpavimas paprastai yra energijos susidarymas adenozino trifosfato (ATP) pavidalu deginant maistą deguonimi, tačiau yra ir kitokio tipo kvėpavimas, kai nėra deguonies, vadinamas anaerobiniu kvėpavimu. Yra daug skirtumų tarp šių dviejų pagrindinių kvėpavimo tipų, įskaitant biocheminius kelius ir pagamintos energijos kiekį.
Kas yra aerobinis kvėpavimas?
Pagal apibrėžimą, aerobinis kvėpavimas yra įvykių, vykstančių organizmų ląstelėse, visuma, siekiant gaminti ATP deginant maistą esant deguoniui. ATP yra geriausia energijos kaupimo ląstelių viduje forma. Po viso aerobinio kvėpavimo proceso anglies dioksidas susidaro kaip atliekos. Cukrus (gliukozė), amino rūgštys ir riebalų rūgštys yra vieni iš labai sunaudojamų kvėpavimo substratų kvėpuojant. Aerobinio kvėpavimo procese deguonis naudojamas kaip galutinis elektronų akceptorius. Visas kvėpavimo procesas apima keturis pagrindinius etapus, žinomus kaip glikolizė, oksidacinis piruvato dekarboksilinimas, citrinų rūgšties ciklas (Krebso ciklas) ir oksidacinis fosforilinimas. Atlikus visus procesus, iš vienos gliukozės molekulės būtų pagamintos 38 ATP molekulės (C6H12O 6). Tačiau dėl nesandarių membranų ir pastangų, skirtų kai kurioms molekulėms perkelti proceso metu, grynoji gamyba riboja iki maždaug 30 ATP molekulių iš vienos gliukozės molekulės. Šio kelio mastas yra milžiniškas; yra trilijonai ATP molekulių, gaminamų per aerobinį kvėpavimą visame nesuskaičiuojamame kūno ląstelių skaičiuje, ir reikalingas didžiulis deguonies kiekis, kai gaminamas toks pat anglies dioksido kiekis. Visi šie poreikiai ir gamyba yra palaikomi išoriniu įkvėpimu ir iškvėpimu, o kraujotakos sistema palengvina deguonies ir anglies dioksido transportavimą aukštyn ir žemyn.
Kas yra anaerobinis kvėpavimas?
Kvėpavimas svarbus norint įgyti energijos; Tačiau ne visose pasaulio vietose yra deguonies, o tam, kad galėtų gyventi tokioje aplinkoje, organizmai turi prisitaikyti naudojant skirtingus metodus. Anaerobinis kvėpavimas yra vienas iš būdų išgauti energiją iš organinių medžiagų naudojant kitas chemines medžiagas, ty. sulfatų arba nitratų junginiai kaip galutinis elektronų akceptorius procese. Be to, šie galiniai elektronų akceptoriai yra mažiau veiksmingi savo redukcijos potencialu ir gali pagaminti tik keletą ATP molekulių vienoje gliukozės molekulėje. Paprastai atliekos yra sulfidai, nitritai arba metanas, o tai yra nemalonus kvapas žmonėms ir daugeliui kitų gyvūnų. Pieno rūgštis yra kitos atliekos, susidarančios per anaerobinį kvėpavimą. Įdomu žinoti, kad anaerobinis kvėpavimas gali vykti ir žmogaus organizme, ypač kai yra didelis deguonies poreikis greitiems raumenų judesiams atlikti. Tokiais atvejais gaminasi pieno rūgštis, kuri sukelia raumenų mėšlungį. Anaerobinis kvėpavimas yra fermentacijos sinonimas, ypač glikolitiniame kelyje, tačiau etanolis ir anglies dioksidas susidaro kaip atliekos fermentacijos metu.
Kuo skiriasi aerobinis ir anaerobinis kvėpavimas?
• Deguonis dalyvauja aerobiniame kvėpavime, bet ne anaerobiniame kvėpavime.
• Energijos išdavimo efektyvumas aerobinio kvėpavimo metu yra daug didesnis nei anaerobinio kvėpavimo metu.
• Tarp organizmų aerobinis kvėpavimas yra labiau paplitęs nei anaerobinis kvėpavimas.
• Atliekų produktai skiriasi priklausomai nuo galinio elektronų akceptoriaus tipo anaerobinio kvėpavimo metu, o anglies dioksidas yra pagrindinės aerobinio kvėpavimo atliekos.
• Aerobinis kvėpavimas padeda palaikyti atmosferos deguonies lygį, o anaerobinis kvėpavimas padeda palaikyti anglies ciklą, azoto ciklą ir daugelį kitų.
