Nedbrydningen af kulhydrater til energi kan forekomme adskillige kemiske veje. Nogle af disse veje er aerobe, og andre ikke. Mens iltbaserede veje er den respiratoriske metode, der vælges på grund af deres større effektivitet, er der mange tilfælde, hvor anaerob respiration har en nyttig funktion eller endda en fordel.
Respiration
Åndedræt, ikke forvekslet med vejrtrækning, er enhver proces, hvorved en celle frigiver energi fra de kemiske bindinger af komplekse molekyler, såsom glukose. Der er mange kemiske veje, hvor respiration opstår. Nogle af disse veje kræver ilt og kaldes aerob respiration. Veje, der ikke kræver ilt, kaldes anaerob respiration.
Glykolyse
Aerob og anaerob respiration begynder begge med glykolyse, det første trin i nedbrydningen af glukose. Denne proces genererer to ATP-molekyler, et større energibærermolekyle. Glykolyse er en anaerob proces og kan derefter efterfølges af en aerob eller anaerob proces.
Aerob respiration
Aerob respiration er den valgte åndedrætsvej for iltafhængige organismer på grund af dens større effektivitet. Et molekyle glukose kan omdannes til op til 32 molekyler ATP under aerob respiration, men kun to molekyler ATP pr. Glukosemolekyle opnås ved anaerob respiration.
Anaerob respiration
Anaerob respiration kan også følge glykolyse og genererer to ATP-molekyler og producerer mælkesyre som et biprodukt. Hvis mælkesyre opbygges i muskelvæv, kan det forårsage smerte og kramper.
Assisterende aerob respiration
Pyruvinsyre er et biprodukt af glykolyse. Anaerob respiration kan metabolisere pyruvinsyre og i processen regenerere enzymer, der er nødvendige for glykolyse, hvilket letter yderligere aerob respiration.
Anaerob oprindelse af livet
Anaerob respiration er den første af alle respiratoriske processer; For 3,5 milliarder år siden manglede atmosfærisk ilt, og de første kemiske respirationsveje var anaerobe. Selvom dette ikke er en fordel nøjagtigt, er det en betydning af anaerob respiration.
Anaerob respiration som en fejlsikker mekanisme
I flercellede organismer, der kræver ilt, såsom mennesker, kan anaerob respiration fungere som en backup, når cellulær ilt er udtømt. Når muskelceller bruger ilt hurtigere, end det kan genopfyldes, begynder cellerne at udføre anaerob respiration for at holde musklerne i bevægelse, hvilket kan være vigtigt i en nødsituation.
Fart
Anaerob respiration er hurtigere end aerob respiration.
Vifte af habitat
Anaerob metabolisme giver mikrober mulighed for at bo i iltfattige eller iltfrie miljøer, hvilket giver dem mulighed for at udnytte et ellers tomt habitat. Fermentering er en iltfri proces, og mange nyttige mikrober, såsom gær, er anaerober. Anaerober er også vigtige nedbrydere. Deres evne til at nedbryde affald og producere brændbar gas som et biprodukt kan udnyttes til en kilde til vedvarende energi.