Aerobā elpošana pret anaerobā elpošana

Elpošana parasti ir enerģijas veidošanās adenozīna trifosfāta (ATP) veidā, sadedzinot pārtiku ar skābekli, bet ir arī cits elpošanas veids, kas notiek skābekļa trūkuma gadījumā, ko sauc par anaerobo elpošanu. Starp šiem diviem galvenajiem elpošanas veidiem ir daudz atšķirību, ieskaitot bioķīmiskos ceļus, kā arī saražotās enerģijas daudzumu.

Kas ir aerobā elpošana?

Saskaņā ar definīciju aerobā elpošana ir notikumu kopums, kas notiek organismu šūnās, lai iegūtu ATP, sadedzinot pārtiku skābekļa klātbūtnē. ATP ir labākā forma enerģijas uzkrāšanai šūnās. Pēc visa aerošās elpošanas procesa oglekļa dioksīds veidojas kā atkritumu produkts. Cukuri (glikoze), aminoskābes un taukskābes ir vieni no elpošanas ceļā patērētajiem substrātiem. Aerobās elpošanas procesā skābekli izmanto kā galīgo elektronu akceptoru. Viss elpošanas process ietver četras galvenās darbības, kas pazīstamas kā glikolīze, piruvāta oksidatīvā dekarboksilēšana, citronskābes cikls (Krebsa cikls) un oksidatīvā fosforilēšana. Pēc visu procesu norises būtu 38 ATP molekulu neto daudzums, kas ražots no vienas glikozes molekulas (C6H12O6). Tomēr caurspīdīgo membrānu un dažu molekulu pārvietošanai procesa laikā veltīto pūļu dēļ no vienas glikozes molekulas neto produkcija ir aptuveni 30 ATP molekulas. Šī ceļa lielums ir milzīgs; pie visiem neskaitāmajiem ķermeņa elementiem ir triljoni ATP molekulu, kas ražotas ar aerobo elpināšanu, un ir vajadzīgs milzīgs daudzums skābekļa, kamēr tiek ražots tāds pats oglekļa dioksīda daudzums. Visas šīs prasības un produktivitāte tiek uzturēta, ieelpojot un izelpojot ar ārēju elpināšanu, atvieglojot asinsrites sistēmu gan skābekļa, gan oglekļa dioksīda transportēšanai uz augšu un uz leju.

Kas ir anaerobā elpošana?

Elpošana ir svarīga, lai iegūtu enerģiju; tomēr ne visās pasaules vietās ir skābeklis, un tāpēc organismiem ir jāpielāgojas dažādiem paņēmieniem, lai dzīvotu šādā vidē. Anaerobā elpošana ir viena no šādām metodēm enerģijas iegūšanai no organiskiem materiāliem, izmantojot citas ķīmiskas vielas. sulfāta vai nitrāta savienojumi kā galīgais elektronu akceptors procesā. Turklāt šie terminālo elektronu akceptori ir mazāk efektīvi savā redukcijas potenciālā un uz vienu glikozes molekulu varētu radīt tikai pāris ATP molekulas. Parasti atkritumi ir sulfīdi, nitrīti vai metāns, un tiem ir nepatīkama smaka cilvēkiem un lielākajai daļai citu dzīvnieku. Pienskābe ir vēl viens atkritums, kas rodas anaerobās elpošanas ceļā. Interesanti zināt, ka arī anaerobā elpošana varētu notikt arī cilvēku ķermeņos, īpaši, ja ir liels skābekļa patēriņš, lai darbotos ātras muskuļu kustības. Šādos gadījumos rodas pienskābe, un tas izraisa muskuļu krampjus. Anaerobā elpošana ir sinonīms fermentācijai, it īpaši glikolītiskajā ceļā, bet fermentācijā kā atkritumprodukti veidojas etanols un oglekļa dioksīds.