Aerobno dihanje proti anaerobnemu dihanju
Dihanje je na splošno tvorba energije v obliki adenozin trifosfata (ATP) s sežiganjem hrane s kisikom, vendar obstaja še ena vrsta dihanja, ki poteka v odsotnosti kisika, imenovana anaerobno dihanje. Med tema dvema glavnima vrstama dihanja je veliko razlik, vključno z biokemičnimi potmi in količino proizvedene energije.
Kaj je aerobno dihanje?
Po definiciji je aerobno dihanje niz dogodkov, ki se zgodijo v celicah organizmov, da proizvedejo ATP s sežiganjem hrane v prisotnosti kisika. ATP je najboljša oblika za shranjevanje energije v celicah. Po celotnem procesu aerobnega dihanja nastane ogljikov dioksid kot odpadni produkt. Sladkorji (glukoza), aminokisline in maščobne kisline so med najbolj porabljenimi dihalnimi substrati pri dihanju. Aerobni proces dihanja uporablja kisik kot končni sprejemnik elektronov. Celoten proces dihanja vključuje štiri glavne korake, znane kot glikoliza, oksidativna dekarboksilacija piruvata, cikel citronske kisline (Krebsov cikel) in oksidativna fosforilacija. Po izvedbi vseh procesov bi iz ene molekule glukoze nastalo neto 38 molekul ATP (C6H12O 6). Vendar pa je zaradi puščajočih membran in truda, porabljenega za premikanje nekaterih molekul med procesom, neto proizvodnja omejena na približno 30 molekul ATP iz ene molekule glukoze. Velikost te poti je ogromna; obstaja na trilijone molekul ATP, proizvedenih z aerobnim dihanjem v vseh neštetih celicah v telesu, in potrebna je ogromna količina kisika, medtem ko se proizvede enaka količina ogljikovega dioksida. Vse te zahteve in produkcije se vzdržujejo z zunanjim dihanjem vdihavanja in izdihavanja z olajšanjem cirkulacijskega sistema za transport kisika in ogljikovega dioksida gor in dol.
Kaj je anaerobno dihanje?
Dihanje je pomembno za pridobivanje energije; vendar vsi kraji na svetu nimajo kisika, kar zahteva, da se organizmi prilagodijo z različnimi tehnikami, da bi živeli v takih okoljih. Anaerobno dihanje je ena takih metod pridobivanja energije iz organskih materialov z uporabo drugih kemikalij, tj. sulfatne ali nitratne spojine kot končni sprejemnik elektronov v procesu. Poleg tega so ti končni akceptorji elektronov manj učinkoviti v svojih redukcijskih potencialih in lahko proizvedejo le nekaj molekul ATP na molekulo glukoze. Običajno so odpadni produkti sulfidi, nitriti ali metan in so neprijetni vonji za ljudi in večino drugih živali. Mlečna kislina je še en odpadek, ki nastane pri anaerobnem dihanju. Zanimivo je vedeti, da bi anaerobno dihanje lahko potekalo tudi v človeških telesih, zlasti kadar obstaja velika potreba po kisiku za delovanje hitrih gibov mišic. V takih primerih se proizvaja mlečna kislina, ki povzroča mišične krče. Anaerobno dihanje je sinonim za fermentacijo, zlasti v glikolitični poti, vendar etanol in ogljikov dioksid nastajata kot odpadna produkta fermentacije.
Kakšna je razlika med aerobnim in anaerobnim dihanjem?
• Kisik sodeluje pri aerobnem dihanju, ne pa tudi pri anaerobnem dihanju.
• Učinkovitost pridobivanja energije je veliko večja pri aerobnem dihanju kot pri anaerobnem dihanju.
• Med organizmi je aerobno dihanje pogostejše od anaerobnega.
• Odpadni produkti se razlikujejo glede na vrsto končnega akceptorja elektronov pri anaerobnem dihanju, medtem ko je ogljikov dioksid glavni odpadek pri aerobnem dihanju.
• Aerobno dihanje pomaga vzdrževati raven kisika v ozračju, medtem ko anaerobno dihanje pomaga vzdrževati ogljikov cikel, dušikov cikel in mnoge druge.
