La décomposition des glucides en énergie peut se produire par diverses voies chimiques. Certaines de ces voies sont aérobies et d'autres non. Alors que les voies respiratoires à base d'oxygène sont la méthode respiratoire de choix en raison de leur plus grande efficacité, il existe de nombreux cas dans lesquels la respiration anaérobie a une fonction utile, voire un avantage.
Respiration
La respiration, à ne pas confondre avec la respiration, est tout processus par lequel une cellule libère de l'énergie à partir des liaisons chimiques de molécules complexes, telles que le glucose. Il existe de nombreuses voies chimiques par lesquelles la respiration se produit. Certaines de ces voies nécessitent de l'oxygène et sont appelées respiration aérobie. Les voies qui ne nécessitent pas d'oxygène sont appelées respiration anaérobie.
Glycolyse
Les respirations aérobie et anaérobie commencent toutes deux par la glycolyse, la première étape de la dégradation du glucose. Ce processus génère deux molécules d'ATP, une molécule porteuse d'énergie majeure. La glycolyse est un processus anaérobie et peut ensuite être suivie d'un processus aérobie ou anaérobie.
Respiration aérobie
La respiration aérobie est la voie respiratoire de choix pour les organismes dépendants de l'oxygène en raison de sa plus grande efficacité. Une molécule de glucose peut être convertie en jusqu'à 32 molécules d'ATP pendant la respiration aérobie, mais seules deux molécules d'ATP par molécule de glucose sont obtenues à partir de la respiration anaérobie.
Respiration anaérobie
La respiration anaérobie peut également suivre la glycolyse et générer deux molécules d'ATP et produire de l'acide lactique comme sous-produit. Si l'acide lactique s'accumule dans les tissus musculaires, il peut provoquer des douleurs et des crampes.
Aider la respiration aérobie
L'acide pyruvique est un sous-produit de la glycolyse. La respiration anaérobie peut métaboliser l'acide pyruvique et, ce faisant, régénérer les enzymes nécessaires à la glycolyse, facilitant ainsi la poursuite de la respiration aérobie.
Origines anaérobies de la vie
La respiration anaérobie est le premier de tous les processus respiratoires; Il y a 3,5 milliards d'années, l'oxygène atmosphérique manquait et les premières voies chimiques respiratoires étaient anaérobies. Bien que ce ne soit pas précisément un avantage, c'est une importance de la respiration anaérobie.
La respiration anaérobie comme mécanisme de sécurité
Dans les organismes multicellulaires qui ont besoin d'oxygène, comme les êtres humains, la respiration anaérobie peut agir comme une sauvegarde lorsque l'oxygène cellulaire est épuisé. Lorsque les cellules musculaires utilisent l'oxygène plus rapidement qu'elles ne peuvent se reconstituer, elles commencent à effectuer une respiration anaérobie afin de maintenir les muscles en mouvement, ce qui peut être important dans une situation d'urgence.
La vitesse
La respiration anaérobie est plus rapide que la respiration aérobie.
Gamme d'habitat
Le métabolisme anaérobie permet aux microbes d'habiter des environnements pauvres en oxygène ou sans oxygène, ce qui leur permet d'exploiter un habitat autrement vide. La fermentation est un processus sans oxygène et de nombreux microbes utiles, tels que la levure, sont des anaérobies. Les anaérobies sont également des décomposeurs importants. Leur capacité à décomposer les déchets et à produire du gaz combustible en tant que sous-produit peut être exploitée pour une source d'énergie renouvelable.