Αερόβια και αναερόβια αναπνοή
Η αερόβια και η αναερόβια αναπνοή είναι τύποι κυτταρικής αναπνοής, δηλαδή τρόποι με τους οποίους ορισμένα κύτταρα έχουν να λαμβάνουν ενέργεια από αυτό που καταναλώνουν. Διαφέρουν στο ότι για την εκτέλεση της αερόβιας αναπνοής απαιτείται οξυγόνο, ενώ στην αναερόβια αναπνοή απουσιάζει το οξυγόνο.
Επίσης, η αερόβια αναπνοή παράγει περισσότερη ενέργεια σε σύγκριση με την αναερόβια αναπνοή. Ωστόσο, έχει περισσότερα χημικά βήματα, επομένως χρειάζεται περισσότερος χρόνος για να ολοκληρωθεί.
Η αερόβια και η αναερόβια αναπνοή συμμετέχουν στην πρώτη φάση της γλυκόλυσης ή γλυκόλυσης, μια αλυσίδα χημικών αντιδράσεων που μετατρέπουν τη γλυκόζη σε μικρότερα μόρια.
|
Αναπνοή αερόβια |
Αναπνοή αναερόβιος |
|
|---|---|---|
| Ορισμός | Κυτταρική διαδικασία μετατροπής της γλυκόζης για λήψη ενέργειας με τη συμμετοχή οξυγόνου. | Διαδικασία λήψης ενέργειας που χρησιμοποιούν ορισμένα κύτταρα απουσία οξυγόνου. |
| Δέκτης ηλεκτρονίων | Οξυγόνο |
|
| Στάδια ή φάσεις |
|
|
| Προϊόντα |
Νερό Διοξείδιο του άνθρακα 32 ATP / γλυκόζη |
Γαλακτικό οξύ Εθυλική αλκοόλη Μεθάνιο 2 ATP / γλυκόζη |
| Παραδείγματα |
Ηπατικά κύτταρα Νεφρικά κύτταρα |
Μαγιές ψωμιού Ερυθρά αιμοσφαίρια ή ερυθρά αιμοσφαίρια Βακτήρια Καμάρες |
Αερόβια αναπνοή
Η αερόβια κυτταρική αναπνοή είναι η διαδικασία που μετατρέπει τη χημική ενέργεια των τροφίμων σε ATP παρουσία οξυγόνου. Το οξυγόνο δέχεται ηλεκτρόνια στο τέλος μιας αλυσίδας χημικών αντιδράσεων, παράγοντας νερό, διοξείδιο του άνθρακα και ενέργεια.
Πρώτη φάση αερόβιας αναπνοής: γλυκόλυση
Το πρώτο βήμα στην αερόβια αναπνοή είναι η διάσπαση της γλυκόζης ή γλυκόλυση. Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων. Ως αποτέλεσμα της γλυκόλυσης, δύο ATP και δύο ηλεκτρόνια λαμβάνονται με τη μορφή NADH και δύο μόρια πυροσταφυλικού:
Δεύτερη φάση αερόβιας αναπνοής: κύκλος κιτρικού οξέος
Το δεύτερο βήμα της αερόβιας αναπνοής είναι το κύκλος του κιτρικού οξέος ή κύκλος Krebs. Πρόκειται για μια σειρά από οκτώ χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στα μιτοχόνδρια των ευκαρυωτικών κυττάρων.
Ένα πυροσταφυλικό από τη γλυκόλυση εισέρχεται στον κύκλο και έχει ως αποτέλεσμα τρία NADH, τρία διοξείδιο του άνθρακα, ένα GTP και ένα FADH2:
Τρίτη φάση αερόβιας αναπνοής: οξειδωτική φωσφορυλίωση
Το τρίτο και τελευταίο βήμα της αερόβιας αναπνοής είναι η διαδικασία του οξειδωτική φωσφορυλίωση. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, ένα σύνολο πρωτεϊνών η μεμβράνη των μιτοχονδρίων που μεταφέρει ηλεκτρόνια από το NADH από το Krebs.
Το τελικό αποτέλεσμα της αερόβιας αναπνοής είναι 32 ATP ανά μόριο γλυκόζης:
Αναερόβια αναπνοή
Η αναερόβια κυτταρική αναπνοή είναι ο τρόπος με τον οποίο τα προκαρυωτικά κύτταρα και ορισμένα ευκαρυωτικά κύτταρα λαμβάνουν ενέργεια από τη γλυκόζη, χωρίς να χρειάζονται οξυγόνο. Λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.
Η αναερόβια αναπνοή χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας σε κύτταρα που δεν έχουν μιτοχόνδρια, όπως βακτήρια, αρχαία και ερυθρά αιμοσφαίρια. Στην ταχεία μυϊκή σύσπαση, τα μυϊκά κύτταρα μπορούν να καταφύγουν σε αναερόβια αναπνοή, παράγοντας γαλακτικό οξύ.
Πρώτη φάση αναερόβιας αναπνοής: γλυκόλυση
Η αναερόβια αναπνοή ξεκινά με τη γλυκόλυση, τη διαδικασία της διάσπασης της γλυκόζης, όπως στην αερόβια αναπνοή. Σε αυτό το βήμα παράγονται δύο ενεργητικά μόρια ή ATP.
Δεύτερη φάση αναερόβιας αναπνοής: ζύμωση
Το επόμενο βήμα μπορεί να είναι η ζύμωση, από την οποία υπάρχουν δύο τύποι:
- Γαλακτική ζύμωση: όπου το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε γαλακτικό, όπως συμβαίνει στα βακτήρια του γιαουρτιού.
- Αιθανολική ζύμωση: σε αυτή την περίπτωση, το πυροσταφυλικό προκαλεί αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα, μια διαδικασία που πραγματοποιείται από τις ζύμες στο κρασί και τη μπύρα.
Μερικά ζώα μπορούν να στραφούν σε αναερόβια αναπνοή, όπως ο κυπρίνος ή το χρυσόψαρο. Όταν η επιφάνεια των λιμνών παγώνει το χειμώνα, το οξυγόνο στο νερό μειώνεται. Αυτά τα ψάρια, τα οποία συνήθως έχουν αερόβια αναπνοή, μπορούν να επιβιώσουν χάρη στην ικανότητά τους να διατηρούν την αναερόβια αναπνοή.
Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να δείτε:
- Φωτοσύνθεση και αναπνοή
- Τύποι αναπνοής
