Oddychanie tlenowe a oddychanie beztlenowe
Oddychanie to generalnie wytwarzanie energii w postaci trójfosforanu adenozyny (ATP) poprzez spalanie żywności tlenem, ale istnieje inny rodzaj oddychania, który ma miejsce przy braku tlenu, zwany oddychaniem beztlenowym. Istnieje wiele różnic między tymi dwoma głównymi typami oddychania, w tym szlaki biochemiczne, a także ilość wytwarzanej energii.
Co to jest oddychanie tlenowe?
Zgodnie z definicją oddychanie tlenowe to zbiór zdarzeń zachodzących wewnątrz komórek organizmów, w celu wytworzenia ATP poprzez spalanie żywności w obecności tlenu. ATP jest najlepszą formą magazynowania energii wewnątrz komórek. Po całym procesie oddychania tlenowego jako produkt odpadowy powstaje dwutlenek węgla. Cukry (glukoza), aminokwasy i kwasy tłuszczowe należą do najczęściej zużywanych substratów oddechowych w oddychaniu. Proces oddychania tlenowego wykorzystuje tlen jako ostateczny akceptor elektronów. Cały proces oddychania obejmuje cztery główne etapy znane jako glikoliza, dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu, cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa) i fosforylacja oksydacyjna. Po przeprowadzeniu wszystkich procesów, z jednej cząsteczki glukozy (C6H12O) wyprodukowano by netto 38 cząsteczek ATP (C6H12O 6). Jednak ze względu na nieszczelne membrany i wysiłki włożone w przemieszczanie niektórych cząsteczek podczas procesu, produkcja netto ogranicza się do około 30 cząsteczek ATP z jednej cząsteczki glukozy. Wielkość tej ścieżki jest ogromna; Istnieją biliony cząsteczek ATP, które powstają w wyniku oddychania tlenowego we wszystkich niezliczonych komórkach ciała, a ogromne ilości tlenu są potrzebne, podczas gdy wytwarzana jest taka sama ilość dwutlenku węgla. Wszystkie te wymagania i produkcje są podtrzymywane przez zewnętrzne oddychanie wdechu i wydechu z ułatwieniem układu krążenia do transportu tlenu i dwutlenku węgla w górę iw dół.
Co to jest oddychanie beztlenowe?
Oddychanie jest ważne dla uzyskania energii; jednak nie wszystkie miejsca na świecie mają tlen, a to wymaga od organizmów przystosowania się różnymi technikami, aby żyć w takich środowiskach. Oddychanie beztlenowe jest jedną z takich metod pozyskiwania energii z materiałów organicznych przy użyciu innych substancji chemicznych, a mianowicie. związki siarczanowe lub azotanowe jako końcowy akceptor elektronów w procesie. Dodatkowo, te końcowe akceptory elektronów są mniej wydajne pod względem swoich potencjałów redukcyjnych i mogą wytwarzać tylko kilka cząsteczek ATP na cząsteczkę glukozy. Zwykle produktami odpadowymi są siarczki, azotyny lub metan i są to nieprzyjemne zapachy dla ludzi i większości innych zwierząt. Kwas mlekowy to kolejny odpad powstający w wyniku oddychania beztlenowego. Interesujące jest to, że oddychanie beztlenowe może zachodzić również w ludzkim ciele, zwłaszcza gdy istnieje duże zapotrzebowanie na tlen do wykonywania szybkich ruchów mięśni. W takich przypadkach wytwarzany jest kwas mlekowy, który powoduje skurcze mięśni. Oddychanie beztlenowe jest równoznaczne z fermentacją, zwłaszcza na szlaku glikolitycznym, ale etanol i dwutlenek węgla powstają jako produkty odpadowe w fermentacji.
Jaka jest różnica między oddychaniem tlenowym a oddychaniem beztlenowym?
• Tlen jest zaangażowany w oddychanie tlenowe, ale nie w oddychanie beztlenowe.
• Wydajność wytwarzania energii jest znacznie wyższa w oddychaniu tlenowym niż przy oddychaniu beztlenowym.
• Wśród organizmów oddychanie tlenowe jest bardziej powszechne niż oddychanie beztlenowe.
• Produkty odpadowe różnią się w zależności od typu terminalnego akceptora elektronów w oddychaniu beztlenowym, podczas gdy dwutlenek węgla jest głównym odpadem w oddychaniu tlenowym.
• Oddychanie tlenowe pomaga utrzymać poziom tlenu atmosferycznego, podczas gdy oddychanie beztlenowe pomaga w utrzymaniu obiegu węgla, obiegu azotu i wielu innych.
