Skirtumas tarp aerobinio ir anaerobinio ląstelių kvėpavimo

Ląstelinis kvėpavimas yra metabolinių reakcijų, vykstančių ląstelėse, virtimas maistinėmis medžiagomis į mažą energijos molekulę, vadinamą adenozino trifosfatu (ATP)..

Aerobiniam kvėpavimui reikia deguonies, kad būtų galima sukurti ATP energijos molekulę, kur, kaip anaerobinis kvėpavimas, sintetinamas ATP naudojant elektronų pernešimo grandinę su neorganinėmis molekulėmis, išskyrus deguonį.

Anaerobinis kvėpavimas paprastai vadinamas fermentacija, o procese nenaudojamas deguonis. Yra du fermentacijos tipai, kurie apima pieno rūgšties fermentaciją arba alkoholinę fermentaciją.

Pieno rūgšties fermentacija kartais vyksta raumenų ląstelėse, kai trūksta deguonies tiekimo į raumenis. Sportuodami galite pajusti deginimo pojūtį, o taip yra dėl pieno rūgšties gamybos.

Ląstelės gauna energiją, saugomą maiste, suskaidydamos cukraus molekules, vykdydamos fermentus. Energija efektyviau gaunama deguonies procese, vadinamame aerobiniu kvėpavimu. Kai cukraus molekulėms suskaidyti nėra deguonies, kai kurios ląstelės vis tiek sugeba gaminti energiją fermentacijos ar anaerobinio ląstelių kvėpavimo arba anaerobinės glikolizės būdu..

Tam tikriems organizmams nereikia molekulinio deguonies, kad susidarytų energijos molekulės, vadinamos ATP. Šie organizmai naudoja ATP metabolizmo būdu, kuris apima nuoseklų angliavandenių pavertimą iš dalies oksiduotu galutiniu produktu (-ais)..

Pavyzdžiui, laisvai gyvenantis (neparazituojantis) vienaląstis grybelis, toks kaip alaus mielės (Saccharomyces cereviseae), gali fermentuoti įvairius disacharidus ir monosacharidus. Mielių fermentacijos ar anaerobinio kvėpavimo metu daugiausia cukrų suskaidoma, gaunant etanolį ir anglies dioksidą.

Aerobinis kvėpavimas, kita vertus, beveik visi eukariotiniai ir daugelis prokariotinių organizmų priklauso tik nuo nuolatinio deguonies molekulių tiekimo, kad išlaikytų gyvybę. Tai katabolinė reakcija, kurios metu teoriškai gaunama 36–38 ATP molekulių iš gliukozės ląstelių kvėpavimo metu.

Aerobinio kvėpavimo metu deguonis patenka į organizmą ir yra naudojamas kaip galutinis elektronų akceptorius elektronų pernešimo grandinėje. Jis pasirodo kaip vandens molekulės dalis aerobinės reakcijos pabaigoje.

Krebso cikle anglies dioksidas pašalinamas dekarboksilinimo reakcijų metu, o vandenilio atomai pašalinami iš tarpinių junginių ir perkeliami į deguonį. Galiausiai mitochondrijose susidaręs anglies dioksidas išmetamas į aplinką kaip atliekų produktas.

Todėl angliavandeniai suskaidomi į cukrų, tada į ATP. Bendras aerobinio kvėpavimo procesas bus parodytas sekančia reakcija.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + energija