Nedbrytningen av kolhydrater i energi kan ske genom en mängd olika kemiska vägar. Några av dessa vägar är aeroba och andra inte. Medan syrebaserade vägar är den andningsmetod som valts på grund av deras större effektivitet, det finns många fall där anaerob andning har en användbar funktion, eller till och med en fördel.
Andning
Andning, inte att förväxla med andning, är någon process genom vilken en cell frigör energi från kemiska bindningar av komplexa molekyler, såsom glukos. Det finns många kemiska vägar genom vilka andning sker. Vissa av dessa vägar kräver syre och kallas aerob andning. Vägar som inte kräver syre kallas anaerob andning.
Glykolys
Aerob och anaerob andning börjar båda med glykolys, det första steget i nedbrytningen av glukos. Denna process genererar två molekyler ATP, en viktig energibärarmolekyl. Glykolys är en anaerob process och kan sedan följas av en aerob eller anaerob process.
Aerob andning
Aerob andning är den valda andningsvägen för syreberoende organismer på grund av dess större effektivitet. En glukosmolekyl kan omvandlas till upp till 32 molekyler ATP under aerob andning, men endast två molekyler ATP per glukosmolekyl erhålls genom anaerob andning.
Anaerob andning
Anaerob andning kan också följa glykolys och genererar två ATP-molekyler och producerar mjölksyra som en biprodukt. Om mjölksyra byggs upp i muskelvävnad kan det orsaka smärta och kramper.
Hjälper aerob andning
Pyruvinsyra är en biprodukt av glykolys. Anaerob andning kan metabolisera pyruvsyra och under processen regenerera enzymer som är nödvändiga för glykolys, vilket underlättar ytterligare aerob andning.
Anaerobic Origins of Life
Anaerob andning är den första av alla andningsprocesser; För 3,5 miljarder år sedan saknades atmosfäriskt syre och de första andningsvägarna var anaeroba. Även om detta inte är en fördel exakt, är det en betydelse av anaerob andning.
Anaerob andning som en felsäker mekanism
I flercelliga organismer som kräver syre, såsom människor, kan anaerob andning fungera som en reserv när cellulärt syre tappas ut. När muskelceller förbrukar syre snabbare än det kan fyllas på börjar cellerna utföra anaerob andning för att hålla musklerna i rörelse, vilket kan vara viktigt i en nödsituation.
Hastighet
Anaerob andning är snabbare än aerob andning.
Utbud av livsmiljöer
Anaerob metabolism gör det möjligt för mikrober att leva i syrefria eller syrefria miljöer som gör att de kan utnyttja en annars tom miljö. Jäsning är en syrefri process och många användbara mikrober, såsom jäst, är anaerober. Anaerober är också viktiga sönderdelare. Deras förmåga att bryta ner avfall och producera brännbar gas som en biprodukt kan utnyttjas för en källa till förnybar energi.