Αερόβια αναπνοή εναντίον αναερόβιας αναπνοής
Αναπνοή είναι γενικά ο σχηματισμός ενέργειας με τη μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) με την καύση τροφής με οξυγόνο, αλλά υπάρχει ένας άλλος τύπος αναπνοής που λαμβάνει χώρα απουσία οξυγόνου που ονομάζεται αναερόβια αναπνοή. Υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ αυτών των δύο κύριων τύπων αναπνοής, συμπεριλαμβανομένων των βιοχημικών οδών καθώς και του όγκου της παραγόμενης ενέργειας.
Τι είναι η αερόβια αναπνοή;
Σύμφωνα με τον ορισμό, η αερόβια αναπνοή είναι ένα σύνολο γεγονότων που συμβαίνουν μέσα στα κύτταρα των οργανισμών, για την παραγωγή ATP με την καύση τροφής παρουσία οξυγόνου. Το ATP είναι η καλύτερη μορφή αποθήκευσης ενέργειας μέσα στα κύτταρα. Μετά από όλη τη διαδικασία της αερόβιας αναπνοής, το διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζεται ως απόβλητο προϊόν. Τα σάκχαρα (γλυκόζη), τα αμινοξέα και τα λιπαρά οξέα είναι από τα αναπνευστικά υποστρώματα που καταναλώνονται σε μεγάλο βαθμό στην αναπνοή. Η αερόβια διαδικασία αναπνοής χρησιμοποιεί το οξυγόνο ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων. Η όλη διαδικασία της αναπνοής περιλαμβάνει τέσσερα κύρια στάδια γνωστά ως γλυκόλυση, οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού, κύκλος κιτρικού οξέος (κύκλος Krebs) και οξειδωτική φωσφορυλίωση. Αφού πραγματοποιηθούν όλες οι διεργασίες, θα παράγεται καθαρή ποσότητα 38 μορίων ATP από ένα μόριο γλυκόζης (C6H12O 6). Ωστόσο, λόγω των μεμβρανών που παρουσιάζουν διαρροή και των προσπαθειών που δαπανώνται για τη μετακίνηση ορισμένων μορίων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, η καθαρή παραγωγή περιορίζεται σε περίπου 30 μόρια ATP από ένα μόριο γλυκόζης. Το μέγεθος αυτού του μονοπατιού είναι τεράστιο. Υπάρχουν τρισεκατομμύρια μόρια ATP που παράγονται μέσω της αερόβιας αναπνοής σε όλα τα αμέτρητα κύτταρα του σώματος και απαιτείται τεράστια ποσότητα οξυγόνου ενώ παράγεται η ίδια ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα. Όλες αυτές οι απαιτήσεις και οι παραγωγές διατηρούνται μέσω της εξωτερικής αναπνοής της εισπνοής και της εκπνοής με τη διευκόλυνση του κυκλοφορικού συστήματος για τη μεταφορά οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα πάνω-κάτω.
Τι είναι η αναερόβια αναπνοή;
Η αναπνοή είναι σημαντική για την απόκτηση ενέργειας. Ωστόσο, δεν έχουν όλα τα μέρη στον κόσμο οξυγόνο, και αυτό απαιτεί από τους οργανισμούς να προσαρμοστούν με διαφορετικές τεχνικές για να ζήσουν σε τέτοια περιβάλλοντα. Η αναερόβια αναπνοή είναι μία από αυτές τις μεθόδους εξαγωγής ενέργειας από οργανικά υλικά χρησιμοποιώντας άλλες χημικές ουσίες π.χ. θειικές ή νιτρικές ενώσεις ως τελικός δέκτης ηλεκτρονίων στη διαδικασία. Επιπλέον, αυτοί οι τερματικοί δέκτες ηλεκτρονίων είναι λιγότερο αποτελεσματικοί ως προς τα αναγωγικά τους δυναμικά και θα μπορούσαν να παράγουν μόνο μερικά μόρια ATP ανά μόριο γλυκόζης. Συνήθως, τα απόβλητα είναι σουλφίδια, νιτρώδη άλατα ή μεθάνιο και αυτά είναι δυσάρεστες οσμές για τον άνθρωπο και τα περισσότερα άλλα ζώα. Το γαλακτικό οξύ είναι ένα άλλο απόβλητο που δημιουργείται μέσω της αναερόβιας αναπνοής. Είναι ενδιαφέρον να γνωρίζουμε ότι η αναερόβια αναπνοή θα μπορούσε να λάβει χώρα και στο ανθρώπινο σώμα, ειδικά όταν υπάρχει μεγάλη ζήτηση οξυγόνου για τη λειτουργία γρήγορων μυϊκών κινήσεων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, παράγεται γαλακτικό οξύ και αυτό προκαλεί μυϊκές κράμπες. Η αναερόβια αναπνοή είναι συνώνυμη με τη ζύμωση, ειδικά στη γλυκολυτική οδό, αλλά η αιθανόλη και το διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζονται ως απόβλητα κατά τη ζύμωση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αερόβιας αναπνοής και της αναερόβιας αναπνοής;
• Το οξυγόνο εμπλέκεται στην αερόβια αναπνοή αλλά όχι στην αναερόβια αναπνοή.
• Η ενεργειακή απόδοση είναι πολύ υψηλότερη στην αερόβια αναπνοή από ότι στην αναερόβια αναπνοή.
• Μεταξύ των οργανισμών, η αερόβια αναπνοή είναι πιο συχνή από την αναερόβια αναπνοή.
• Τα απόβλητα είναι διαφορετικά ανάλογα με τον τύπο του τερματικού δέκτη ηλεκτρονίων στην αναερόβια αναπνοή, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα είναι το κύριο απόβλητο στην αερόβια αναπνοή.
• Η αερόβια αναπνοή βοηθά στη διατήρηση του επιπέδου του ατμοσφαιρικού οξυγόνου ενώ η αναερόβια αναπνοή βοηθά στη διατήρηση του κύκλου άνθρακα, του κύκλου του αζώτου και πολλών άλλων.
