Περιεχόμενο
- Αναπνοή
- Γλυκόλυση
- Αερόβια αναπνοή
- Αναερόβια αναπνοή
- Υποβοήθηση της αερόβιας αναπνοής
- Αναερόβια Προέλευση της Ζωής
- Αναερόβια αναπνοή ως μηχανισμός ασφαλείας
- Ταχύτητα
- Εύρος οικοτόπου
Η κατανομή των υδατανθράκων σε ενέργεια μπορεί να συμβεί με μια ποικιλία χημικών οδών. Μερικά από αυτά τα μονοπάτια είναι αερόβια και μερικά δεν είναι. Ενώ οι οδούς που βασίζονται στο οξυγόνο είναι η αναπνευστική μέθοδος επιλογής λόγω της μεγαλύτερης αποτελεσματικότητάς τους, υπάρχουν πολλές περιπτώσεις στις οποίες η αναερόβια αναπνοή έχει χρήσιμη λειτουργία ή και πλεονέκτημα.
Αναπνοή
Αναπνοή, για να μην συγχέεται με την αναπνοή, είναι οποιαδήποτε διαδικασία με την οποία ένα κύτταρο απελευθερώνει ενέργεια από τους χημικούς δεσμούς σύνθετων μορίων, όπως η γλυκόζη. Υπάρχουν πολλά χημικά μονοπάτια με τα οποία συμβαίνει η αναπνοή. Μερικά από αυτά τα μονοπάτια απαιτούν οξυγόνο και ονομάζονται αερόβια αναπνοή. Οι οδοί που δεν απαιτούν οξυγόνο ονομάζονται αναερόβια αναπνοή.
Γλυκόλυση
Η αερόβια και αναερόβια αναπνοή αρχίζει με γλυκόλυση, το πρώτο στάδιο της διάσπασης της γλυκόζης. Αυτή η διαδικασία παράγει δύο μόρια ΑΤΡ, ένα κύριο μόριο φορέα ενέργειας. Η γλυκόλυση είναι μια αναερόβια διαδικασία και στη συνέχεια μπορεί να ακολουθήσει μια αερόβια ή αναερόβια διαδικασία.
Αερόβια αναπνοή
Η αερόβια αναπνοή είναι η αναπνευστική οδός επιλογής για οργανισμούς που εξαρτώνται από οξυγόνο λόγω της μεγαλύτερης αποτελεσματικότητάς της. Ένα μόριο γλυκόζης μπορεί να μετατραπεί σε έως 32 μόρια ΑΤΡ κατά τη διάρκεια αερόβιας αναπνοής, αλλά μόνο δύο μόρια ΑΤΡ ανά μόριο γλυκόζης αποκτώνται από την αναερόβια αναπνοή.
Αναερόβια αναπνοή
Η αναερόβια αναπνοή μπορεί επίσης να ακολουθήσει τη γλυκόλυση και να παράγει δύο μόρια ΑΤΡ και να παράγει γαλακτικό οξύ ως υποπροϊόν. Εάν το γαλακτικό οξύ συσσωρεύεται στον μυϊκό ιστό, μπορεί να προκαλέσει πόνο και κράμπες.
Υποβοήθηση της αερόβιας αναπνοής
Το πυροσταφυλικό οξύ είναι ένα υποπροϊόν της γλυκόλυσης. Η αναερόβια αναπνοή μπορεί να μεταβολίζει το πυροσταφυλικό οξύ και στη διαδικασία αναγεννά τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τη γλυκόλυση, διευκολύνοντας την περαιτέρω αερόβια αναπνοή.
Αναερόβια Προέλευση της Ζωής
Η αναερόβια αναπνοή είναι η πρώτη από τις αναπνευστικές διεργασίες. Πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, δεν υπήρχε ατμοσφαιρικό οξυγόνο και οι πρώτες αναπνευστικές οδούς ήταν αναερόβιες. Ενώ αυτό δεν είναι ακριβώς το πλεονέκτημα, είναι σημαντική η αναερόβια αναπνοή.
Αναερόβια αναπνοή ως μηχανισμός ασφαλείας
Στους πολυκυτταρικούς οργανισμούς που απαιτούν οξυγόνο, όπως τα ανθρώπινα όντα, η αναερόβια αναπνοή μπορεί να λειτουργήσει ως εφεδρικό μέσο όταν εξαντληθεί το κυτταρικό οξυγόνο. Όταν τα μυϊκά κύτταρα καταναλώνουν οξυγόνο ταχύτερα από ότι μπορούν να αναπληρώνονται, τα κύτταρα αρχίζουν να εκτελούν αναερόβια αναπνοή προκειμένου να διατηρήσουν τους μυς κινούμενους, κάτι που μπορεί να είναι σημαντικό σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.
Ταχύτητα
Η αναερόβια αναπνοή είναι πιο γρήγορη από την αερόβια αναπνοή.
Εύρος οικοτόπου
Ο αναερόβιος μεταβολισμός επιτρέπει στα μικρόβια να κατοικούν περιβάλλοντα χαμηλού οξυγόνου ή οξυγόνου που τους επιτρέπει να εκμεταλλεύονται έναν κατά τα άλλα άδειο βιότοπο. Η ζύμωση είναι μια διαδικασία χωρίς οξυγόνο και πολλά χρήσιμα μικρόβια, όπως η ζύμη, είναι αναερόβια. Οι αναερόβιοι είναι επίσης σημαντικοί αποσυνθέτες. Η ικανότητά τους να αποσυνθέτουν τα απόβλητα και να παράγουν καύσιμο αέριο ως υποπροϊόν μπορεί να αξιοποιηθεί ως πηγή ανανεώσιμης ενέργειας.