Galvenā atšķirība starp augu un dzīvnieku anaerobo elpošanu ir tā, ka augu anaerobās elpošanas galaprodukti ir etanols un oglekļa dioksīds, savukārt dzīvnieku anaerobās elpošanas galaprodukts ir pienskābe.
Šūnu elpošana ir vielmaiņas process, kas notiek dzīvo organismu šūnās. Tas ir bioķīmisko reakciju kopums, kas pārvērš ķīmisko enerģiju no barības vielām vai skābekļa molekulām adenozīna trifosfātā (ATP). Šis process atbrīvo arī atkritumus. Visbiežāk sastopamās barības vielas, ko augu un dzīvnieku šūnas izmanto elpošanai, ir cukurs (glikoze), aminoskābes un taukskābes. Turklāt šūnas izmanto molekulāro skābekli kā parasto oksidētāju, kas nodrošina lielāko daļu ķīmiskās enerģijas. Galvenokārt ir divu veidu elpošana - aerobā un anaerobā, pamatojoties uz molekulārā skābekļa klātbūtni un neesamību. Anaerobā elpošana augos un dzīvniekos ir process, kurā elpošana notiek bez molekulārā skābekļa.
Kas ir anaerobā elpošana augos?
Anaerobā elpošana ir enerģijas atbrīvošanas process fermentatīvi kontrolētā pakāpē, pamatojoties uz molekulārā skābekļa trūkumu. To definē arī kā bioloģiskās pārtikas nepilnīgu noārdīšanos, neizmantojot skābekli kā atbilstošu oksidētāju. Anaerobā elpošana ir ekskluzīvs elpošanas veids dažiem parazītiem, prokariotiem un vairākiem vienšūnu eikariotiem. Augu anaerobās elpošanas galaprodukti ir etanols un oglekļa dioksīds. Etilspirta ražošanas dēļ to sauc arī par alkoholisko fermentāciju. Oglekļa dioksīda ražošanas dēļ reakcijas beigās tas barotnei piešķir putojošu izskatu.
Attēls 01: Anaerobā elpošana augos
Turklāt šajā procesā piedalās divi zināmi fermenti. Piruvāta dekarboksilāze ir pirmais citoplazmas enzīms, kas pārvērš piruvātu par acetaldehīdu, noņemot vienu CO2 molekulu. Šajā reakcijā tiek izmantots arī koenzīma tiamīna pirofosfāts (TPP). Vēlāk enzīms alkohola dehidrogenāze pārvērš acetaldehīdu etilspirtā. Iepriekšminētajam nolūkam ūdeņradi iegūst no NADH, kas rodas glikolīzes laikā. Parasti 2ATP tiek ražots ar šāda veida anaerobās elpošanas palīdzību. Turklāt alkohola uzkrāšanās, pārsniedzot noteiktu robežu, var sabojāt augu šūnas.
Kas ir anaerobā elpošana dzīvniekiem?
Anaerobā elpošana dzīvniekiem notiek muskuļu šūnās, ja nav molekulārā skābekļa. Dzīvnieku anaerobās elpošanas galaprodukts ir pienskābe. Tāpēc to sauc arī par homolaktisko fermentāciju. Muskuļu šūnās ražotā pienskābe tiek tieši nosūtīta uz aknām, lai atjaunotu glikozi. Parasti pienskābes fermentācijā glikolīzē iegūtā pirovīnskābe tiek tieši reducēta ar NADH, veidojot pienskābi.
2. attēls: anaerobā elpošana dzīvniekiem
Šajā reakcijā nenotiek CO2 gāzes veidošanās. Enzīms, kas katalizē šo reakciju, ir pienskābes dehidrogenāze, kam nepieciešams koenzīms FMN (flavīna mononukleotīds) un kofaktors Zn2+ Turklāt 2ATP rodas anaerobās elpošanas ceļā dzīvniekiem (pienskābes fermentācija).
Kādas ir līdzības starp anaerobo elpošanu augos un dzīvniekiem?
- Anaerobā elpošana augos un dzīvniekos notiek bez molekulārā skābekļa.
- Abos procesos tiek ražoti divi ATP.
- Abi procesi ir saistīti ar nepilnīgu elpošanas substrāta sadalīšanos.
- Šajos procesos bieži izmanto glikolīzē iegūto NADH.
- Abos procesos nav elektronu transportēšanas ķēdes.
- Tās abas ir fermentu katalizētas reakcijas.
Kāda ir atšķirība starp anaerobo elpošanu augos un dzīvniekiem?
Augu anaerobās elpošanas galaprodukti ir etanols un oglekļa dioksīds, savukārt dzīvnieku anaerobās elpošanas galaprodukts ir pienskābe. Tātad šī ir galvenā atšķirība starp augu un dzīvnieku anaerobo elpošanu. Turklāt CO2, kas izdalās no reakcijas, izraisa putu veidošanos augu anaerobajā elpošanā, bet ne dzīvnieku anaerobajā elpošanā.
Šajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp augu un dzīvnieku anaerobo elpošanu, lai tos salīdzinātu.
Kopsavilkums - anaerobā elpošana augos pret dzīvniekiem
Anaerobā elpošana augos un dzīvniekos ir process, kurā elpošana notiek bez molekulārā skābekļa. Anaerobajā elpošanā šūnas neizmanto molekulāro skābekli kā oksidētāju. Turklāt augu anaerobā elpošana ir process, kurā kā galaprodukti tiek ražots etanols un oglekļa dioksīds. No otras puses, dzīvnieku anaerobā elpošana ir process, kura rezultātā kā galaprodukts tiek ražota pienskābe. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp augu un dzīvnieku anaerobo elpošanu.
