Kluczowa różnica między oddychaniem beztlenowym u roślin i zwierząt polega na tym, że końcowymi produktami oddychania beztlenowego roślin są etanol i dwutlenek węgla, podczas gdy końcowym produktem oddychania beztlenowego zwierząt jest kwas mlekowy.
Oddychanie komórkowe to proces metaboliczny zachodzący w komórkach żywych organizmów. Jest to zestaw reakcji biochemicznych, które przekształcają energię chemiczną ze składników odżywczych lub cząsteczek tlenu w adenozynotrójfosforan (ATP). Ten proces uwalnia również produkty odpadowe. Do najczęstszych składników odżywczych, które są wykorzystywane przez komórki roślinne i zwierzęce podczas oddychania, należą cukier (glukoza), aminokwasy i kwasy tłuszczowe. Co więcej, komórki wykorzystują tlen cząsteczkowy jako zwykły środek utleniający, który dostarcza większość energii chemicznej. Istnieją głównie dwa rodzaje oddychania, tlenowe i beztlenowe, oparte na obecności i braku tlenu cząsteczkowego. Oddychanie beztlenowe u roślin i zwierząt to proces, w którym oddychanie odbywa się przy braku tlenu cząsteczkowego.
Co to jest oddychanie beztlenowe u roślin?
Oddychanie beztlenowe to proces uwalniania energii w kontrolowany enzymatycznie sposób stopniowy, oparty na braku tlenu cząsteczkowego. Definiuje się ją również jako niepełną degradację żywności organicznej bez użycia tlenu jako odpowiedniego utleniacza. Oddychanie beztlenowe jest wyłącznym sposobem oddychania u niektórych pasożytów, prokariontów i kilku jednokomórkowych eukariontów. Produktami końcowymi w beztlenowym oddychaniu roślin są etanol i dwutlenek węgla. Ze względu na produkcję alkoholu etylowego nazywana jest również fermentacją alkoholową. Ze względu na wytwarzanie dwutlenku węgla, pod koniec reakcji nadaje mediom pienisty wygląd.
Rysunek 01: Oddychanie beztlenowe u roślin
Ponadto w procesie tym uczestniczą dwa znane enzymy. Dekarboksylaza pirogronianowa jest pierwszym enzymem cytoplazmatycznym, który przekształca pirogronian w aldehyd octowy poprzez usunięcie jednej cząsteczki CO2. W tej reakcji stosuje się również pirofosforan koenzymu tiaminy (TPP). Później enzym dehydrogenaza alkoholowa przekształca aldehyd octowy w alkohol etylowy. W powyższym celu wodór pozyskiwany jest z NADH, który jest wytwarzany podczas glikolizy. Normalnie 2ATP są wytwarzane przez ten rodzaj oddychania beztlenowego. Co więcej, nagromadzenie alkoholu powyżej pewnego limitu może uszkodzić komórki roślinne.
Czym jest oddychanie beztlenowe u zwierząt?
Oddychanie beztlenowe u zwierząt odbywa się w komórkach mięśniowych przy braku tlenu cząsteczkowego. Produktem końcowym w beztlenowym oddychaniu zwierząt jest kwas mlekowy. Dlatego nazywana jest również fermentacją homomlekową. Kwas mlekowy wytwarzany w komórkach mięśniowych jest bezpośrednio przesyłany do wątroby w celu regeneracji glukozy. Ogólnie rzecz biorąc, w fermentacji kwasu mlekowego kwas pirogronowy wytwarzany w glikolizie jest bezpośrednio redukowany przez NADH, tworząc kwas mlekowy.
Rysunek 02: Oddychanie beztlenowe u zwierząt
W tej reakcji nie występuje produkcja gazu CO2. Enzymem, który katalizuje tę reakcję jest dehydrogenaza mlekowa, która wymaga koenzymu FMN (mononukleotyd flawiny) i kofaktora Zn2+ Ponadto 2ATP są generowane przez oddychanie beztlenowe u zwierząt (fermentacja kwasu mlekowego).
Jakie są podobieństwa między oddychaniem beztlenowym u roślin i zwierząt?
- Oddychanie beztlenowe u roślin i zwierząt odbywa się przy braku tlenu cząsteczkowego.
- W obu procesach powstają dwa ATP.
- Oba procesy obejmują niecałkowity rozkład substratu oddechowego.
- W tych procesach często stosuje się NADH wytwarzany w glikolizie.
- Łańcuch transportu elektronów jest nieobecny w obu procesach.
- Oba są reakcjami katalizowanymi enzymami.
Jaka jest różnica między oddychaniem beztlenowym u roślin i zwierząt?
Produktami końcowymi w beztlenowym oddychaniu roślin są etanol i dwutlenek węgla, podczas gdy końcowym produktem w beztlenowym oddychaniu zwierząt jest kwas mlekowy. Jest to więc kluczowa różnica między oddychaniem beztlenowym u roślin i zwierząt. Co więcej, CO2 uwolniony z reakcji powoduje pienienie w oddychaniu beztlenowym roślin, ale nie w oddychaniu beztlenowym zwierząt.
Poniższa infografika przedstawia różnice między oddychaniem beztlenowym u roślin i zwierząt w formie tabelarycznej dla porównania.
Podsumowanie – Oddychanie beztlenowe u roślin kontra zwierzęta
Oddychanie beztlenowe u roślin i zwierząt to proces, w którym oddychanie odbywa się przy braku tlenu cząsteczkowego. W oddychaniu beztlenowym komórki nie wykorzystują tlenu cząsteczkowego jako środka utleniającego. Co więcej, beztlenowe oddychanie roślin to proces, w którym jako produkty końcowe powstaje etanol i dwutlenek węgla. Z drugiej strony, oddychanie beztlenowe zwierząt to proces, w którym jako produkt końcowy powstaje kwas mlekowy. Jest to więc kluczowa różnica między oddychaniem beztlenowym u roślin i zwierząt.
