التنفس الهوائي واللاهوائي

التنفس الهوائي واللاهوائي نوعان من التنفس الخلوي ، أي الطرق التي يجب أن تحصل بها بعض الخلايا على الطاقة مما تستهلكه. وهي تختلف في ذلك لأداء التنفس الهوائي الأكسجين المطلوب ، بينما في التنفس اللاهوائي الأكسجين غائب.

كما أن التنفس الهوائي ينتج طاقة أكبر مقارنة بالتنفس اللاهوائي. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على خطوات كيميائية أكثر ، لذلك يستغرق وقتًا أطول لإكماله.

يشترك التنفس الهوائي واللاهوائي في المرحلة الأولى من تحلل السكر أو تحلل السكر ، وهي سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تحول الجلوكوز إلى جزيئات أصغر.

عمليه التنفس الهوائية	عمليه التنفس اللاهوائية
تعريف	العملية الخلوية لتحويل الجلوكوز للحصول على الطاقة بمشاركة الأكسجين.	عملية الحصول على الطاقة التي تستخدمها بعض الخلايا في حالة عدم وجود الأكسجين.
متقبل الإلكترون	الأكسجين	نترات كبريتات نشبع ايونات المعادن
مراحل أو مراحل	تحلل السكر دورة حمض الستريك الفسفرة التأكسدية	تحلل السكر التخمير: أ) اللاكتيك ب) الإيثانول
منتجات	ماء نشبع 32 ATP / الجلوكوز	حمض اللاكتيك الكحول الإيثيلي الميثان 2 ATP / الجلوكوز
أمثلة	خلايا الكبد خلايا الكلى	خميرة الخبز كريات الدم الحمراء أو خلايا الدم الحمراء بكتيريا أقواس

التنفس الهوائي

التنفس الخلوي الهوائي هو العملية التي تحول الطاقة الكيميائية للغذاء إلى ATP في وجود الأكسجين. يتلقى الأكسجين الإلكترونات في نهاية سلسلة من التفاعلات الكيميائية ، ويولد الماء وثاني أكسيد الكربون والطاقة.

المرحلة الأولى من التنفس الهوائي: تحلل السكر

الخطوة الأولى في التنفس الهوائي هي انهيار الجلوكوز أو تحلل السكر. يحدث هذا في سيتوبلازم الخلايا. نتيجة لتحلل السكر ، يتم الحصول على اثنين من ATP وإلكترونين على شكل NADH واثنين من جزيئات البيروفات:

المرحلة الثانية من التنفس الهوائي: دورة حامض الستريك

الخطوة الثانية من التنفس الهوائي هي دورة حمض الستريك أو دورة كريبس. هذه سلسلة من ثمانية تفاعلات كيميائية تحدث في الميتوكوندريا للخلايا حقيقية النواة.

يدخل بيروفات من تحلل السكر في الدورة وينتج عنه ثلاثة NADH وثلاثة ثاني أكسيد الكربون وواحد GTP وواحد FADH₂:

المرحلة الثالثة من التنفس الهوائي: الفسفرة المؤكسدة

الخطوة الثالثة والأخيرة من التنفس الهوائي هي عملية الفسفرة التأكسدية. تحدث هذه العملية في سلسلة نقل الإلكترون ، وهي مجموعة من البروتينات في غشاء الميتوكوندريا الذي ينقل الإلكترونات من NADH من كريبس.

النتيجة النهائية للتنفس الهوائي هي 32 ATP لكل جزيء جلوكوز:

التنفس اللاهوائي

التنفس الخلوي اللاهوائي هو الطريقة التي تحصل بها الخلايا بدائية النواة وبعض الخلايا حقيقية النواة على الطاقة من الجلوكوز ، دون الحاجة إلى الأكسجين. يحدث في سيتوبلازم الخلية.

يستخدم التنفس اللاهوائي لإنتاج الطاقة في الخلايا التي لا تحتوي على الميتوكوندريا ، مثل البكتيريا والعتائق وخلايا الدم الحمراء. في الانقباض السريع للعضلات ، يمكن أن تلجأ الخلايا العضلية إلى التنفس اللاهوائي ، مما ينتج حمض اللاكتيك.

المرحلة الأولى من التنفس اللاهوائي: تحلل السكر

يبدأ التنفس اللاهوائي بتحلل الجلوكوز ، عملية تكسير الجلوكوز ، كما هو الحال في التنفس الهوائي. في هذه الخطوة يتم إنتاج جزيئين نشطين أو ATP.

المرحلة الثانية من التنفس اللاهوائي: التخمير

يمكن أن تكون الخطوة التالية هي التخمير ، حيث يوجد نوعان:

1. التخمير اللاكتيكي: حيث يتحول البيروفات إلى لاكتات كما يحدث في بكتيريا الزبادي.
2. التخمير الإيثانولي: في هذه الحالة ، ينتج البيروفات الإيثانول وثاني أكسيد الكربون ، وهي عملية تقوم بها الخميرة في النبيذ والبيرة.

يمكن لبعض الحيوانات التحول إلى التنفس اللاهوائي ، مثل الكارب أو السمك الذهبي. عندما يتجمد سطح البحيرات في الشتاء ، ينخفض ​​الأكسجين في الماء. يمكن لهذه الأسماك ، التي عادة ما يكون لها تنفس هوائي ، أن تعيش بفضل قدرتها على الحفاظ على التنفس اللاهوائي.

قد تكون مهتمًا أيضًا برؤية:

• التمثيل الضوئي والتنفس
• أنواع التنفس