Розщеплення вуглеводів до енергії може відбуватися різними хімічними шляхами. Деякі з цих шляхів є аеробними, а інші - ні. Хоча шляхи на основі кисню є дихальним методом вибору через їх більшу ефективність Є багато випадків, коли анаеробне дихання виконує корисну функцію, або навіть перевага.
Дихання
Дихання, яке не слід плутати з диханням, - це будь-який процес, за допомогою якого клітина виділяє енергію з хімічних зв’язків складних молекул, таких як глюкоза. Є багато хімічних шляхів, за якими відбувається дихання. Деякі з цих шляхів потребують кисню і називаються аеробним диханням. Шляхи, що не потребують кисню, називаються анаеробним диханням.
Гліколіз
Аеробне та анаеробне дихання починаються з гліколізу, першої стадії розпаду глюкози. Цей процес генерує дві молекули АТФ - основної молекули енергії-носія. Гліколіз є анаеробним процесом, а потім може супроводжуватися аеробним або анаеробним процесом.
Аеробне дихання
Аеробне дихання є вибраним дихальним шляхом для киснево-залежних організмів через його більшу ефективність. Під час аеробного дихання одна молекула глюкози може перетворитися на до 32 молекул АТФ, але лише анаеробне дихання отримує лише дві молекули АТФ на молекулу глюкози.
Анаеробне дихання
Анаеробне дихання може також слідувати за гліколізом і генерує дві молекули АТФ і виробляє молочну кислоту як побічний продукт. Якщо молочна кислота накопичується в м’язовій тканині, це може спричинити біль і судоми.
Допомога аеробному диханню
Піровиноградна кислота є побічним продуктом гліколізу. Анаеробне дихання може метаболізувати піровиноградну кислоту і в процесі регенерувати ферменти, необхідні для гліколізу, полегшуючи подальше аеробне дихання.
Анаеробні витоки життя
Анаеробне дихання - це перший з усіх дихальних процесів; 3,5 мільярда років тому атмосферного кисню бракувало, а перші дихальні хімічні шляхи були анаеробними. Хоча це не є перевагою, це важливість анаеробного дихання.
Анаеробне дихання як безпечний механізм
У багатоклітинних організмів, які потребують кисню, таких як люди, анаеробне дихання може виступати резервним при виснаженні клітинного кисню. Коли м’язові клітини витрачають кисень швидше, ніж його можна поповнити, клітини починають виконувати анаеробне дихання, щоб тримати м’язи в русі, що може бути важливо в надзвичайній ситуації.
Швидкість
Анаеробне дихання швидше, ніж аеробне.
Ареал Хабітат
Анаеробний метаболізм дозволяє мікробам населяти середовища з низьким вмістом кисню або без кисню, що дозволяє їм використовувати порожнє середовище проживання. Ферментація - це безкисневий процес, і багато корисні мікроби, такі як дріжджі, є анаеробами. Анаероби також є важливими розкладачами. Їх здатність розкладати відходи та виробляти горючий газ як побічний продукт можна використати як джерело відновлюваної енергії.