Aerobā elpošana vs anaerobā elpošana
Elpošana parasti ir enerģijas veidošanās adenozīna trifosfāta (ATP) veidā, sadedzinot pārtiku ar skābekli, taču ir arī cita veida elpošana, kas notiek skābekļa trūkuma gadījumā, ko sauc par anaerobo elpošanu. Starp šiem diviem galvenajiem elpošanas veidiem ir daudz atšķirību, tostarp bioķīmiskos ceļus, kā arī saražotās enerģijas daudzumu.
Kas ir aerobā elpošana?
Saskaņā ar definīciju aerobā elpošana ir notikumu kopums, kas notiek organismu šūnās, lai ražotu ATP, sadedzinot pārtiku skābekļa klātbūtnē. ATP ir labākais veids, kā uzglabāt enerģiju šūnās. Pēc visa aerobās elpošanas procesa oglekļa dioksīds veidojas kā atkritumu produkts. Cukuri (glikoze), aminoskābes un taukskābes ir vieni no ļoti patērētajiem elpceļu substrātiem elpošanā. Aerobās elpošanas procesā kā galīgais elektronu akceptors izmanto skābekli. Viss elpošanas process ietver četrus galvenos posmus, kas pazīstami kā glikolīze, piruvāta oksidatīvā dekarboksilēšana, citronskābes cikls (Krebsa cikls) un oksidatīvā fosforilēšana. Pēc visu procesu norises no vienas glikozes molekulas iegūtu neto 38 ATP molekulas (C6H12O 6). Tomēr, ņemot vērā membrānu noplūdi un pūles, kas pavadītas, lai procesa laikā pārvietotu dažas molekulas, neto ražošanas apjoms ir aptuveni 30 ATP molekulas no vienas glikozes molekulas. Šī ceļa apjoms ir milzīgs; ir triljoniem ATP molekulu, kas rodas ar aerobo elpošanu visās neskaitāmajās ķermeņa šūnās, un ir nepieciešams milzīgs skābekļa daudzums, kamēr tiek ražots tikpat daudz oglekļa dioksīda. Visas šīs prasības un produktivitāte tiek nodrošināta ar ārēju ieelpas un izelpas elpošanu, atvieglojot asinsrites sistēmu, lai transportētu gan skābekli, gan oglekļa dioksīdu augšup un lejup.
Kas ir anaerobā elpošana?
Elpošana ir svarīga enerģijas iegūšanai; tomēr ne visās pasaules vietās ir skābeklis, un tāpēc organismiem ir jāpielāgojas ar dažādām metodēm, lai dzīvotu šādā vidē. Anaerobā elpošana ir viena no šādām metodēm enerģijas iegūšanai no organiskiem materiāliem, izmantojot citas ķīmiskas vielas, piemēram. sulfātu vai nitrātu savienojumi kā galīgais elektronu akceptors procesā. Turklāt šie terminālie elektronu akceptori ir mazāk efektīvi to reducēšanas potenciālos un var radīt tikai dažas ATP molekulas katrā glikozes molekulā. Parasti atkritumi ir sulfīdi, nitrīti vai metāns, un tās ir nepatīkamas smakas cilvēkiem un lielākajai daļai citu dzīvnieku. Pienskābe ir vēl viens atkritums, kas rodas anaerobās elpošanas rezultātā. Interesanti zināt, ka anaerobā elpošana var notikt arī cilvēka ķermeņos, it īpaši, ja ir liels skābekļa pieprasījums, lai darbinātu straujas muskuļu kustības. Šādos gadījumos veidojas pienskābe, kas izraisa muskuļu krampjus. Anaerobā elpošana ir sinonīms fermentācijai, īpaši glikolītiskajā ceļā, bet etanols un oglekļa dioksīds veidojas kā atkritumi fermentācijas procesā.
Kāda ir atšķirība starp aerobo elpošanu un anaerobo elpošanu?
• Skābeklis ir iesaistīts aerobajā elpošanā, bet ne anaerobajā elpošanā.
• Enerģijas ieguves efektivitāte aerobajā elpošanā ir daudz augstāka nekā anaerobajā elpošanā.
• Starp organismiem aerobā elpošana ir biežāka nekā anaerobā elpošana.
• Atkritumu produkti atšķiras atkarībā no gala elektronu akceptora veida anaerobajā elpošanā, savukārt oglekļa dioksīds ir galvenais aerobās elpošanas atkritums.
• Aerobā elpošana palīdz uzturēt atmosfēras skābekļa līmeni, savukārt anaerobā elpošana palīdz uzturēt oglekļa ciklu, slāpekļa ciklu un daudz ko citu.
