Nedbrytningen av karbohydrater til energi kan skje på en rekke kjemiske veier. Noen av disse banene er aerobe og andre ikke. Mens oksygenbaserte veier er den respiratoriske metoden du velger, på grunn av deres større effektivitet, er det mange tilfeller der anaerob respirasjon har en nyttig funksjon, eller til og med en fordel.
Åndedrett
Åndedrett, ikke å forveksle med å puste, er enhver prosess der en celle frigjør energi fra de kjemiske bindingene til komplekse molekyler, som glukose. Det er mange kjemiske veier som respirasjon skjer. Noen av disse banene krever oksygen og kalles aerob respirasjon. Stier som ikke krever oksygen kalles anaerob respirasjon.
Glykolyse
Aerob og anaerob respirasjon begynner begge med glykolyse, det første trinnet i nedbrytningen av glukose. Denne prosessen genererer to molekyler av ATP, et viktig energibærermolekyl. Glykolyse er en anaerob prosess og kan deretter følges av en aerob eller anaerob prosess.
Aerobisk respirasjon
Aerob respirasjon er den valgte åndedrettsveien for oksygenavhengige organismer på grunn av dens større effektivitet. Ett molekyl glukose kan omdannes til opptil 32 molekyler ATP under aerob respirasjon, men bare to molekyler ATP per glukosemolekyl oppnås ved anaerob respirasjon.
Anaerob respirasjon
Anaerob respirasjon kan også følge glykolyse og genererer to molekyler av ATP og produserer melkesyre som et biprodukt. Hvis melkesyre bygger seg opp i muskelvev, kan det forårsake smerte og kramper.
Assisterende aerob respirasjon
Pyruvinsyre er et biprodukt av glykolyse. Anaerob respirasjon kan metabolisere pyruvinsyre, og i prosessen regenerere enzymer som er nødvendige for glykolyse, og muliggjøre ytterligere aerob respirasjon.
Anaerobic Origins of Life
Anaerob respirasjon er den første av alle respiratoriske prosesser; For 3,5 milliarder år siden manglet atmosfærisk oksygen, og de første kjemiske veiene i luftveiene var anaerobe. Selv om dette ikke er en fordel presist, er det en betydning av anaerob respirasjon.
Anaerob respirasjon som en feilsikker mekanisme
I flercellede organismer som krever oksygen, for eksempel mennesker, kan anaerob respirasjon fungere som en sikkerhetskopi når oksygen på celler er utarmet. Når muskelceller bruker oksygen raskere enn det kan fylles på, begynner cellene å utføre anaerob respirasjon for å holde musklene i bevegelse, noe som kan være viktig i en nødssituasjon.
Hastighet
Anaerob respirasjon er raskere enn aerob respirasjon.
Utvalg av habitat
Anaerob metabolisme gjør at mikrober kan bebo miljøer med lite oksygen eller oksygenfrie omgivelser, noe som gjør at de kan utnytte et ellers tomt miljø. Fermentering er en oksygenfri prosess, og mange nyttige mikrober, som gjær, er anaerober. Anaerober er også viktige nedbrytere. Deres evne til å spalte avfall og produsere brennbar gass som et biprodukt, kan utnyttes for en kilde til fornybar energi.