Aerobinis kvėpavimas prieš anaerobinį kvėpavimą

Kvėpavimas dažniausiai yra energijos formavimas adenozino trifosfato (ATP) pavidalu deginant maistą deguonimi, tačiau yra ir kitas kvėpavimo būdas, kuris vyksta trūkstant deguonies, vadinamas anaerobiniu kvėpavimu. Tarp šių dviejų pagrindinių kvėpavimo tipų yra daug skirtumų, įskaitant biocheminius kelius ir pagamintos energijos kiekį.

Kas yra aerobinis kvėpavimas?

Pagal apibrėžimą, aerobinis kvėpavimas yra įvykių, vykstančių organizmų ląstelėse, visuma, skirta ATP gaminti deginant maistą esant deguoniui. ATP yra geriausia forma energijai kaupti ląstelėse. Po viso aerobinio kvėpavimo proceso anglies dioksidas susidaro kaip atliekos. Cukrai (gliukozė), aminorūgštys ir riebalų rūgštys yra vieni iš kvėpavimo organų daug sunaudojamų substratų. Aerobinio kvėpavimo procese kaip galutinis elektronų akceptorius naudojamas deguonis. Visas kvėpavimo procesas apima keturias pagrindines stadijas, žinomas kaip glikolizė, oksidacinis piruvato dekarboksilinimas, citrinos rūgšties ciklas (Krebso ciklas) ir oksidacinis fosforilinimas. Atlikus visus procesus, iš vienos gliukozės molekulės (C6H12O6) bus pagamintas 38 ATP molekulių kiekis. Tačiau dėl nesandarių membranų ir pastangų, praleistų judinant kai kurias molekules proceso metu, iš vienos gliukozės molekulės susidaro maždaug 30 ATP molekulių. Šis kelias yra milžiniškas; Visose nesuskaičiuojamose kūno ląstelėse yra trilijonai ATP molekulių, pagamintų per aerobinį kvėpavimą, ir reikalingas didžiulis deguonies kiekis, tuo pačiu gaminant tą patį anglies dioksido kiekį. Visi šie poreikiai ir produktyvumas palaikomi išoriniu įkvėpimo ir iškvėpimo kvėpavimu, palengvinant kraujotakos sistemos transportavimą tiek deguonimi, tiek anglies dioksidu aukštyn ir žemyn.

Kas yra anaerobinis kvėpavimas?

Kvėpavimas yra svarbus norint įgyti energijos; tačiau ne visose pasaulio vietose yra deguonies, ir tam reikia, kad organizmai prisitaikytų prie skirtingų metodų, kad galėtų gyventi tokioje aplinkoje. Anaerobinis kvėpavimas yra vienas iš būdų išgauti energiją iš organinių medžiagų, naudojant kitas chemines medžiagas. sulfatų arba nitratų junginiai kaip galutinis elektronų akceptorius procese. Be to, šie galiniai elektronų akceptoriai yra mažiau veiksmingi mažindami savo potencialą ir gali gaminti tik pora ATP molekulių vienoje gliukozės molekulėje. Paprastai atliekos yra sulfidai, nitritai arba metanas, o tai žmonėms ir daugeliui kitų gyvūnų sukelia nemalonų kvapą. Pieno rūgštis yra dar viena anaerobinio kvėpavimo metu susidarančios atliekos. Įdomu žinoti, kad anaerobinis kvėpavimas gali vykti ir žmogaus kūnuose, ypač kai yra didelis deguonies poreikis greitam raumenų judesiui atlikti. Tokiais atvejais susidaro pieno rūgštis, kuri sukelia raumenų mėšlungį. Anaerobinis kvėpavimas yra fermentacijos sinonimas, ypač glikolitiniame kelyje, tačiau etanolis ir anglies dioksidas susidaro kaip fermentacijos atliekos.