Aerobā elpošana pret anaerobo elpošanu
Elpošana parasti ir enerģijas veidošanās adenozīna trifosfāta (ATP) formā, sadedzinot ēdienu ar skābekli, bet ir vēl viens elpošanas veids, kas notiek bez skābekļa, ko sauc par anaerobo elpošanu. Starp šiem diviem galvenajiem elpošanas veidiem ir daudz atšķirību, ieskaitot bioķīmiskos ceļus, kā arī saražotās enerģijas apjomu.
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 labākā forma enerģijas uzkrāšanai šūnu iekšienē. Pēc visa aerobās elpošanas procesa oglekļa dioksīds veidojas kā atkritumi. Cukuri (glikoze), aminoskābes un taukskābes ir vieni no ļoti patērētajiem elpošanas ceļu substrātiem elpošanas laikā. Aerobās elpošanas procesā skābeklis tiek izmantots kā galīgais elektronu akceptors. Viss elpošanas process ietver četrus galvenos posmus, kas pazīstami kā glikolīze, piruvāta oksidatīvā dekarboksilēšana, citronskābes cikls (Krebsa cikls) un oksidatīvā fosforilēšana. Pēc tam, kad visi procesi ir notikusi, tad būtu neto summa no 38 ATP molekulas, kas ražoti no vienas glikozes molekulu (C 6 H12 O 6). Tomēr sakarā ar noplūdušām membrānām un centieniem, kas procesa laikā tiek pavadīti, pārvietojot dažas molekulas, neto produkcija no vienas glikozes molekulas ir ierobežota līdz aptuveni 30 ATP molekulām. Šī ceļa lielums ir milzīgs; ir triljoni ATP molekulu, kas ražoti, izmantojot aerobo elpošanu, pie visām neskaitāmajām ķermeņa šūnām, un tiek prasīts milzīgs skābekļa daudzums, kamēr tiek ražots tikpat daudz oglekļa dioksīda. Visas šīs prasības un produkcija tiek uzturēta, ieelpojot un izelpojot ar ārēju elpošanu, atvieglojot asinsrites sistēmu, lai gan skābeklis, gan oglekļa dioksīds pārvietotos uz augšu un uz leju.
Kas ir anaerobā elpošana?
Elpošana ir svarīga, lai iegūtu enerģiju; tomēr ne visās pasaules vietās ir skābeklis, un tas prasa organismiem pielāgoties dažādām metodēm, lai dzīvotu šādā vidē. Anaerobā elpošana ir viena no šādām metodēm enerģijas iegūšanai no organiskiem materiāliem, izmantojot citas ķīmiskas vielas, ti. sulfāta vai nitrāta savienojumi kā procesa galīgais elektronu akceptors. Turklāt šie termināla elektronu akceptori ir mazāk efektīvi to reducēšanas potenciālos un uz vienu glikozes molekulu varēja ražot tikai pāris ATP molekulas. Parasti atkritumu produkti ir sulfīdi, nitrīti vai metāns, un tie ir nepatīkamas smakas cilvēkiem un lielākajai daļai citu dzīvnieku. Pienskābe ir vēl viens atkritums, kas rodas anaerobās elpošanas ceļā. Ir interesanti zināt, ka anaerobā elpošana varētu notikt arī cilvēku ķermeņos,it īpaši, ja ir liels skābekļa pieprasījums, lai veiktu ātras muskuļu kustības. Šādos gadījumos tiek ražota pienskābe, un tas izraisa muskuļu krampjus. Anaerobā elpošana ir sinonīms fermentācijai, īpaši glikolītiskajā ceļā, bet fermentācijas procesā kā atkritumu produkti veidojas etanols un oglekļa dioksīds.
Kāda ir atšķirība starp aerobo elpošanu un anaerobo elpošanu?
• Skābeklis ir iesaistīts aerobajā elpošanā, bet ne anaerobajā elpošanā.
• Enerģijas iegūšanas efektivitāte aerobā elpošanā ir daudz augstāka nekā anaerobā elpošanā.
• Organismu vidū aerobā elpošana ir biežāka nekā anaerobā elpošana.
• Atkritumu produkti ir atšķirīgi atkarībā no gala elektronu akceptora veida anaerobā elpošanā, turpretī oglekļa dioksīds ir galvenais aerobās elpošanas atkritums.
• Aerobā elpošana palīdz uzturēt skābekļa līmeni atmosfērā, bet anaerobā elpošana palīdz uzturēt oglekļa ciklu, slāpekļa ciklu un daudzus citus.
