יתרונות הנשימה האנאירובית

פירוק הפחמימות לאנרגיה יכול להתרחש במגוון מסלולים כימיים. חלק מהמסלולים הללו אירוביים וחלקם לא. בעוד שמסלולים מבוססי חמצן הם שיטת הנשימה הנבחרת בגלל הגדולים שבהם יעילות, ישנם מקרים רבים שבהם לנשימה אנאירובית יש תפקיד שימושי, או אפילו יתרון.

הנשימה, שאין להתבלבל עם נשימה, היא כל תהליך בו תא משחרר אנרגיה מהקשרים הכימיים של מולקולות מורכבות, כגון גלוקוז. ישנם מסלולים כימיים רבים שבאמצעותם מתרחשת הנשימה. חלק מהמסלולים הללו דורשים חמצן ומכונים נשימה אירובית. מסלולים שאינם דורשים חמצן נקראים נשימה אנאירובית.

נשימה אירובית ואנאירובית מתחילה שניהם בגליקוליזה, השלב הראשון בפירוק הגלוקוז. תהליך זה מייצר שתי מולקולות של ATP, מולקולת נושאת אנרגיה עיקרית. גליקוליזה הוא תהליך אנאירובי ואז ניתן לאחריו תהליך אירובי או אנאירובי.

נשימה אירובית היא המסלול הנשימתי הנבחר עבור אורגניזמים התלויים בחמצן בגלל יעילותם הרבה יותר. ניתן להמיר מולקולה אחת של גלוקוז לעד 32 מולקולות של ATP במהלך הנשימה האירובית, אך רק שתי מולקולות של ATP לכל מולקולת גלוקוז נצברות מנשימה אנאירובית.

נשימה אנאירובית יכולה גם לעקוב אחר הגליקוליזה ויוצרת שתי מולקולות של ATP ומייצרת חומצה לקטית כתוצר לוואי. אם חומצת חלב מצטברת ברקמת השריר, היא עלולה לגרום לכאב ולהתכווצויות.

חומצה פירובית היא תוצר לוואי של גליקוליזה. נשימה אנאירובית יכולה לעבור מטבוליזם של חומצה פירובית, ובתוך כך, ליצור מחדש אנזימים הדרושים לגליקוליזה, מה שמקל על נשימה אירובית נוספת.

נשימה אנאירובית היא הראשונה מכל תהליכי הנשימה; לפני 3.5 מיליארד שנים חסר חמצן אטמוספרי והמסלולים הכימיים הנשימתיים הראשונים היו אנאירוביים. אמנם זה לא יתרון במדויק, אך יש חשיבות לנשימה אנאירובית.

באורגניזמים רב תאיים הדורשים חמצן, כמו בני אדם, הנשימה האנאירובית יכולה לשמש כגיבוי כאשר החמצן התאי מתרוקן. כאשר תאי שריר משתמשים בחמצן מהר יותר מכפי שניתן לחדש אותם, התאים מתחילים לבצע נשימה אנאירובית על מנת לשמור על שרירים בתנועה, דבר שיכול להיות חשוב במצב חירום.

נשימה אנאירובית מהירה יותר מנשימה אירובית.

חילוף חומרים אנאירובי מאפשר לחיידקים לאכלס סביבות דלות חמצן או נטולות חמצן המאפשר להם לנצל בית גידול ריק אחר. תסיסה היא תהליך ללא חמצן וחיידקים שימושיים רבים, כמו שמרים, הם אנאירובים. אנאירובים הם גם פורקים חשובים. את יכולתם לפרק פסולת ולייצר גז דליק כתוצר לוואי ניתן לרתום למקור אנרגיה מתחדשת.