Aeróbne dýchanie vs anaeróbne dýchanie

Dýchanie je vo všeobecnosti tvorba energie vo forme adenozíntrifosfátu (ATP) spaľovaním potravy s kyslíkom, ale existuje iný typ dýchania, ktorý prebieha bez kyslíka nazývaného anaeróbne dýchanie. Medzi týmito dvoma hlavnými typmi dýchania je veľa rozdielov vrátane biochemických dráh, ako aj objemu vyrobenej energie.

Čo je to aeróbna respirácia?

Podľa definície je aeróbne dýchanie súbor udalostí, ktoré sa vyskytujú vo vnútri buniek organizmov, na produkciu ATP spaľovaním potravín v prítomnosti kyslíka. ATP je najlepšou formou na ukladanie energie vo vnútri buniek. Po celom procese aeróbneho dýchania sa oxid uhličitý tvorí ako odpadový produkt. Cukor (glukóza), aminokyseliny a mastné kyseliny patria medzi vysoko spotrebované respiračné substráty pri dýchaní. Aeróbny dýchací proces využíva kyslík ako konečný akceptor elektrónov. Celý proces dýchania zahŕňa štyri hlavné kroky známe ako glykolýza, oxidačná dekarboxylácia pyruvátu, cyklus kyseliny citrónovej (Krebsov cyklus) a oxidačná fosforylácia. Po uskutočnení všetkých procesov by sa z jednej glukózovej molekuly (C6H12O6) vytvorilo čisté množstvo 38 ATP molekúl. Avšak v dôsledku netesných membrán a úsilia vynaloženého na presun niektorých molekúl v priebehu procesu, produkcia v sieti obmedzuje približne 30 molekúl ATP z jednej molekuly glukózy. Rozsah tejto cesty je obrovský; existujú bilióny molekúl ATP produkovaných aeróbnou respiráciou na nespočetnom počte buniek v tele a vyžaduje sa veľké množstvo kyslíka, zatiaľ čo sa produkuje rovnaké množstvo oxidu uhličitého. Všetky tieto požiadavky a výroby sú udržiavané prostredníctvom vonkajšieho dýchania pri vdychovaní a výdychu s uľahčením obehového systému na prepravu kyslíka a oxidu uhličitého hore a dole.

Čo je anaeróbna respirácia?

Dýchanie je dôležité na získanie energie; avšak nie všetky miesta na svete obsahujú kyslík, čo si vyžaduje, aby sa organizmy prispôsobili rôznym technikám, aby mohli žiť v takýchto prostrediach. Anaeróbna respirácia je jednou z takýchto metód získavania energie z organických materiálov pomocou iných chemikálií, napr. sulfátové alebo dusičnanové zlúčeniny ako konečný akceptor elektrónov v procese. Navyše tieto terminálne elektrónové akceptory sú menej účinné vo svojich redukčných potenciáloch a mohli by produkovať iba niekoľko ATP molekúl na molekulu glukózy. Obvykle sú odpadovými produktmi sulfidy, dusitany alebo metán a sú to nepríjemné pachy pre ľudí a väčšinu ostatných zvierat. Kyselina mliečna je ďalší odpad, ktorý vzniká pri anaeróbnom dýchaní. Je zaujímavé vedieť, že anaeróbne dýchanie by sa mohlo uskutočňovať aj v ľudských telách, najmä ak existuje vysoký dopyt po kyslíku na rýchle pohyby svalov. V takýchto prípadoch sa produkuje kyselina mliečna, ktorá spôsobuje svalové kŕče. Anaeróbna respirácia je synonymom fermentácie, najmä v glykolytickej ceste, ale etanol a oxid uhličitý sa pri fermentácii tvoria ako odpadové produkty.