Аэробное и анаэробное клеточное дыхание
Аэробное дыхание требует кислорода для получения энергии молекулы АТФ, где в качестве анаэробного дыхания синтезируют АТФ с использованием транспортной цепи электронов с неорганическими молекулами, отличными от кислорода.
Анаэробное дыхание обычно называют ферментацией, и в процессе не используется кислород. Существует два типа ферментации, которые включают ферментацию молочной кислоты или алкогольную ферментацию.
Ферментация молочной кислоты иногда происходит в мышечных клетках, когда есть нехватка кислорода для мышечных клеток. Вы можете почувствовать жжение во время тренировки, и это связано с производством молочной кислоты.
Клетки получают энергию, хранящуюся в пище, разрывая молекулы сахара за счет фермент-опосредованных реакций. Энергия получается более эффективно в присутствии кислорода через процесс, называемый аэробным дыханием. Когда нет кислорода, доступного для разрушения молекул сахара, некоторые клетки все еще способны вырабатывать энергию в процессе, называемом ферментацией или анаэробным клеточным дыханием или анаэробным гликолизом.
Некоторым организмам не нужен молекулярный кислород для получения энергетических молекул, называемых АТФ. Эти организмы используют АТФ метаболическим путем, который включает последовательную конверсию углеводов в частично окисленный конечный продукт (продукты).
Например, свободноживущий (непаразитарный) одноклеточный гриб, такой как дрожжи Брюера (Saccharomyces cereviseae), способен ферментировать различные дисахариды и моносахариды. В процессе дрожжевой ферментации или анаэробного дыхания большинство сахаров разрушаются, чтобы получить этанол и углекислый газ.
Аэробное дыхание, с другой стороны, почти все эукариотические и многие прокариотические организмы исключительно зависят от непрерывного снабжения молекулами кислорода для поддержания жизни. Это катаболическая реакция, теоретический выход которой составляет 36-38 молекул АТФ на глюкозу во время клеточного дыхания.
При аэробном дыхании кислород попадает в организм и используется в качестве концевого акцептора электронов в цепи переноса электронов. Он появляется как часть молекулы воды в конце аэробной реакции.
В цикле Кребса углекислый газ удаляется реакциями декарбоксилирования, а атомы водорода удаляются из промежуточных продуктов и переносятся в кислород. Наконец, двуокись углерода, вырабатываемая в митохондриях, выделяется в качестве отходов в окружающую среду.
Поэтому углеводы переходят в сахар, затем в АТФ. Общий процесс аэробного дыхания будет показан следующей реакцией. C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + энергия
