Η βασική διαφορά μεταξύ της αναερόβιας αναπνοής σε φυτά και ζώα είναι ότι τα τελικά προϊόντα στην αναερόβια αναπνοή των φυτών είναι η αιθανόλη και το διοξείδιο του άνθρακα, ενώ το τελικό προϊόν στην αναερόβια αναπνοή των ζώων είναι το γαλακτικό οξύ.
Η κυτταρική αναπνοή είναι μια μεταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών. Είναι ένα σύνολο βιοχημικών αντιδράσεων που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια από θρεπτικά συστατικά ή μόρια οξυγόνου σε τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει επίσης απόβλητα. Τα πιο κοινά θρεπτικά συστατικά που χρησιμοποιούνται από τα φυτικά και ζωικά κύτταρα στην αναπνοή περιλαμβάνουν τη ζάχαρη (γλυκόζη), τα αμινοξέα και τα λιπαρά οξέα. Επιπλέον, τα κύτταρα χρησιμοποιούν μοριακό οξυγόνο ως συνήθη οξειδωτικό παράγοντα, ο οποίος παρέχει το μεγαλύτερο μέρος της χημικής ενέργειας. Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι αναπνοής, η αερόβια και η αναερόβια, με βάση την παρουσία και την απουσία μοριακού οξυγόνου. Η αναερόβια αναπνοή σε φυτά και ζώα είναι μια διαδικασία όπου η αναπνοή λαμβάνει χώρα απουσία μοριακού οξυγόνου.
Τι είναι η αναερόβια αναπνοή στα φυτά;
Αναερόβια αναπνοή είναι η διαδικασία απελευθέρωσης ενέργειας με ενζυμικά ελεγχόμενο σταδιακό τρόπο με βάση την απουσία μοριακού οξυγόνου. Ορίζεται επίσης ως η ατελής αποικοδόμηση των βιολογικών τροφίμων χωρίς τη χρήση οξυγόνου ως κατάλληλου οξειδωτικού. Η αναερόβια αναπνοή είναι ο αποκλειστικός τρόπος αναπνοής σε ορισμένα παράσιτα, προκαρυώτες και αρκετούς μονοκύτταρους ευκαρυώτες. Τα τελικά προϊόντα στην αναερόβια αναπνοή των φυτών είναι η αιθανόλη και το διοξείδιο του άνθρακα. Λόγω της παραγωγής αιθυλικής αλκοόλης, είναι επίσης γνωστή ως αλκοολική ζύμωση. Λόγω της παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, δίνει μια αφρώδη εμφάνιση στα μέσα στο τέλος της αντίδρασης.
Εικόνα 01: Αναερόβια αναπνοή σε φυτά
Επιπλέον, δύο γνωστά ένζυμα συμμετέχουν σε αυτή τη διαδικασία. Η πυροσταφυλική αποκαρβοξυλάση είναι το πρώτο κυτταροπλασματικό ένζυμο που μετατρέπει το πυροσταφυλικό σε ακεταλδεΰδη αφαιρώντας ένα μόριο CO2. Σε αυτή την αντίδραση χρησιμοποιείται επίσης το συνένζυμο πυροφωσφορική θειαμίνη (TPP). Αργότερα, το ένζυμο αλκοολική αφυδρογονάση μετατρέπει την ακεταλδεΰδη σε αιθυλική αλκοόλη. Για τον παραπάνω σκοπό, λαμβάνεται υδρογόνο από το NADH, το οποίο παράγεται κατά τη γλυκόλυση. Κανονικά, 2ATP παράγονται μέσω αυτού του τύπου αναερόβιας αναπνοής. Επιπλέον, η συσσώρευση αλκοόλ πέρα από ένα συγκεκριμένο όριο μπορεί να βλάψει τα φυτικά κύτταρα.
Τι είναι η αναερόβια αναπνοή στα ζώα;
Η αναερόβια αναπνοή στα ζώα λαμβάνει χώρα στα μυϊκά κύτταρα απουσία μοριακού οξυγόνου. Το τελικό προϊόν στην αναερόβια αναπνοή των ζώων είναι το γαλακτικό οξύ. Ως εκ τούτου, είναι επίσης γνωστή ως ομογαλακτική ζύμωση. Το γαλακτικό οξύ που παράγεται στα μυϊκά κύτταρα αποστέλλεται απευθείας στο ήπαρ για την αναγέννηση της γλυκόζης. Γενικά, στη ζύμωση γαλακτικού οξέος, το πυροσταφυλικό οξύ που παράγεται στη γλυκόλυση ανάγεται απευθείας από το NADH για να σχηματίσει γαλακτικό οξύ.
Εικόνα 02: Αναερόβια αναπνοή σε ζώα
Δεν υπάρχει παραγωγή αερίου CO2 σε αυτήν την αντίδραση. Το ένζυμο που καταλύει αυτή την αντίδραση είναι η γαλακτική αφυδρογονάση, η οποία απαιτεί το συνένζυμο FMN (μονονουκλεοτίδιο φλαβίνης) και τον συμπαράγοντα Zn2+ Επιπλέον, το 2ATP δημιουργείται μέσω αναερόβιας αναπνοής στα ζώα (ζύμωση γαλακτικού οξέος).
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της αναερόβιας αναπνοής σε φυτά και ζώα;
- Η αναερόβια αναπνοή σε φυτά και ζώα λαμβάνει χώρα απουσία μοριακού οξυγόνου.
- Και στις δύο διαδικασίες παράγονται δύο ATP.
- Και οι δύο διεργασίες περιλαμβάνουν ατελή διάσπαση του αναπνευστικού υποστρώματος.
- Σε αυτές τις διεργασίες, χρησιμοποιείται συχνά το NADH που παράγεται στη γλυκόλυση.
- Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων απουσιάζει και στις δύο διαδικασίες.
- Είναι και οι δύο αντιδράσεις που καταλύονται από ένζυμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αναερόβιας αναπνοής σε φυτά και ζώα;
Τα τελικά προϊόντα στην αναερόβια αναπνοή των φυτών είναι η αιθανόλη και το διοξείδιο του άνθρακα, ενώ το τελικό προϊόν στην αναερόβια αναπνοή των ζώων είναι το γαλακτικό οξύ. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αναερόβιας αναπνοής σε φυτά και ζώα. Επιπλέον, το CO2 που απελευθερώνεται από την αντίδραση προκαλεί αφρό στην αναερόβια αναπνοή των φυτών αλλά όχι στην αναερόβια αναπνοή των ζώων.
Το ακόλουθο infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ της αναερόβιας αναπνοής σε φυτά και ζώα σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Αναερόβια αναπνοή σε φυτά εναντίον ζώων
Η αναερόβια αναπνοή σε φυτά και ζώα είναι μια διαδικασία όπου η αναπνοή λαμβάνει χώρα απουσία μοριακού οξυγόνου. Στην αναερόβια αναπνοή, τα κύτταρα δεν χρησιμοποιούν μοριακό οξυγόνο ως οξειδωτικό παράγοντα. Επιπλέον, η αναερόβια αναπνοή των φυτών είναι μια διαδικασία που παράγει αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα ως τελικά προϊόντα. Από την άλλη πλευρά, η αναερόβια αναπνοή των ζώων είναι μια διαδικασία που παράγει γαλακτικό οξύ ως τελικό προϊόν. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αναερόβιας αναπνοής σε φυτά και ζώα.
