Oddychanie tlenowe i beztlenowe

Oddychanie tlenowe i beztlenowe to rodzaje oddychania komórkowego, czyli sposoby, w jakie niektóre komórki muszą pozyskiwać energię z tego, co konsumują. Różnią się tym, że do wykonania oddychania tlenowego wymagany jest tlen, podczas gdy w oddychaniu beztlenowym tlen jest nieobecny.

Ponadto oddychanie tlenowe wytwarza więcej energii w porównaniu z oddychaniem beztlenowym; ma jednak więcej etapów chemicznych, więc ukończenie zajmuje więcej czasu.

Oddychanie tlenowe i beztlenowe uczestniczy w ich pierwszej fazie glikolizy lub glikolizy, łańcuchu reakcji chemicznych, które przekształcają glukozę w mniejsze cząsteczki.

Oddechowy aerobik	Oddechowy beztlenowy
Definicja	Komórkowy proces przemiany glukozy w energię z udziałem tlenu.	Proces pozyskiwania energii, którą niektóre komórki wykorzystują przy braku tlenu.
Akceptor elektronów	Tlen	Azotan Siarczan Dwutlenek węgla Jony metali
Etapy lub fazy	Glikoliza Cykl kwasu cytrynowego Fosforylacja oksydacyjna	Glikoliza Fermentacja: a) mlekowy b) etanol
Produkty	Woda Dwutlenek węgla 32 ATP / glukoza	Kwas mlekowy Alkohol etylowy Metan 2 ATP / glukoza
Przykłady	Komórki wątroby komórki nerki	Drożdże chlebowe Erytrocyty lub czerwone krwinki Bakteria Łuki

Oddychanie aerobowe

Tlenowe oddychanie komórkowe to proces, który w obecności tlenu przekształca energię chemiczną pożywienia w ATP. Tlen otrzymuje elektrony na końcu łańcucha reakcji chemicznych, generując wodę, dwutlenek węgla i energię.

Pierwsza faza oddychania tlenowego: glikoliza

Pierwszym krokiem w oddychaniu tlenowym jest rozkład glukozy lub glikoliza. Dzieje się tak w cytoplazmie komórek. W wyniku glikolizy otrzymuje się dwa ATP i dwa elektrony w postaci NADH i dwóch cząsteczek pirogronianu:

Druga faza oddychania tlenowego: cykl kwasu cytrynowego

Drugim etapem oddychania tlenowego jest cykl kwasu cytrynowego lub cykl Krebsa. To seria ośmiu reakcji chemicznych, które zachodzą w mitochondriach komórek eukariotycznych.

Pirogronian z glikolizy wchodzi w cykl i daje trzy NADH, trzy dwutlenek węgla, jeden GTP i jeden FADH₂:

Trzecia faza oddychania tlenowego: fosforylacja oksydacyjna

Trzecim i ostatnim etapem oddychania tlenowego jest proces: fosforylacja oksydacyjna. Proces ten odbywa się w łańcuchu transportu elektronów, zbiorze białek w błona mitochondriów, które przenoszą elektrony z NADH z Krebsa.

Końcowy wynik oddychania tlenowego wynosi 32 ATP na cząsteczkę glukozy:

Oddychanie beztlenowe

Beztlenowe oddychanie komórkowe to sposób, w jaki komórki prokariotyczne i niektóre komórki eukariotyczne pozyskują energię z glukozy, bez potrzeby dostarczania tlenu. Ma miejsce w cytoplazmie komórki.

Oddychanie beztlenowe jest wykorzystywane do wytwarzania energii w komórkach nieposiadających mitochondriów, takich jak bakterie, archeony i czerwone krwinki. W szybkim skurczu mięśni komórki mięśniowe mogą uciekać się do oddychania beztlenowego, wytwarzając kwas mlekowy.

Pierwsza faza oddychania beztlenowego: glikoliza

Oddychanie beztlenowe rozpoczyna się od glikolizy, procesu rozkładu glukozy, podobnie jak w oddychaniu tlenowym. Na tym etapie powstają dwie cząsteczki energetyczne lub ATP.

Druga faza oddychania beztlenowego: fermentacja

Kolejnym krokiem może być fermentacja, której istnieją dwa rodzaje:

1. Fermentacja mlekowa: gdzie pirogronian jest przekształcany w mleczan, jak to ma miejsce w bakteriach jogurtowych.
2. Fermentacja etanolowa: w tym przypadku pirogronian powoduje powstanie etanolu i dwutlenku węgla, proces przeprowadzany przez drożdże w winie i piwie.

Niektóre zwierzęta mogą przejść na oddychanie beztlenowe, takie jak karp czy złota rybka. Kiedy tafla jezior zamarza zimą, zawartość tlenu w wodzie spada. Te ryby, które normalnie mają oddychanie tlenowe, mogą przeżyć dzięki swojej zdolności do utrzymywania oddychania beztlenowego.

Możesz być również zainteresowany zobaczeniem:

• Fotosynteza i oddychanie
• Rodzaje oddychania