Διαφορά μεταξύ ζύμωσης και αναερόβιας αναπνοής

Η διαφορά μεταξύ ζύμωσης και αναερόβιας αναπνοής Η

ζύμωση και η αναερόβια αναπνοή είναι δύο διαφορετικοί τρόποι λήψης ενέργειας από υδατάνθρακες. Και οι δύο διαδικασίες χρησιμοποιούν εξωτερικούς δέκτες ηλεκτρονίων για να λάβουν ισχύ. Η πρώτη είναι η γλυκόλυση, η οποία διασπά τη γλυκόζη και άλλα σάκχαρα για να δημιουργήσει τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), μια πηγή ενέργειας για τα κύτταρα. Από την άλλη πλευρά, η αναερόβια ζύμωση είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί δέκτες ηλεκτρονίων έξω από το κύτταρο.

Υπάρχουν μερικές κρίσιμες διαφορές μεταξύ της ζύμωσης και της αναερόβιας αναπνοής. Ενώ οι δύο διαδικασίες θεωρούνται συχνά συνώνυμες, υπάρχουν ορισμένες βασικές διαφορές. Να μερικά παραδείγματα. Η αναερόβια αναπνοή δημιουργεί περισσότερο από δύο φορές περισσότερη ενέργεια από την αερόβια αναπνοή. Αυτή η διάκριση είναι ζωτικής σημασίας καθώς η ζύμωση παράγει περισσότερο γαλακτικό οξύ και χαμηλότερα επίπεδα ATP. Επιπλέον, η ζύμωση χρησιμοποιεί δέκτες ηλεκτρονίων έξω από το κύτταρο, ενώ η αερόβια αναπνοή απαιτεί οξυγόνο για να έχει ενέργεια.

Όταν το σώμα χρειάζεται οξυγόνο για γρήγορες μυϊκές συσπάσεις, μεταβαίνει σε αναερόβια αναπνοή. Το γαλακτικό παράγεται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας και επιδεινώνει τα συμπτώματα της ασθένειας του γάλακτος. Η αναερόβια αναπνοή διαφέρει επίσης από τη ζύμωση, καθώς χρησιμοποιεί και τα τρία μέρη της κυτταρικής αναπνοής. Χρησιμοποιεί διαφορετικό τελικό δέκτη ηλεκτρονίων. Και τα δύο είναι ευεργετικά για την ανάπτυξη των φυτών, αλλά δεν είναι το ίδιο είδος ζύμωσης.

Η ζύμωση και η αναπνοή είναι καταβολικές διεργασίες

Τόσο η ζύμωση όσο και η αναπνοή είναι καταβολικές διαδικασίες. Και τα δύο περιλαμβάνουν τη διάσπαση της γλυκόζης. Η αναερόβια ζύμωση έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ανθρακούχων λιπαρών οξέων, ενώ η αναερόβια αναπνοή δημιουργεί ενέργεια. Η αναερόβια ζύμωση χρησιμοποιεί NADH στη διαδικασία οξειδωτικής φωσφορυλίωσης για τη δημιουργία ATP, ενώ η αναερόβια αναπνοή απαιτεί οξυγόνο. Εάν η διαφορά είναι ουσιαστική, είναι πιθανώς καλύτερο να επιλέξετε μία μέθοδο.

Η αναερόβια ζύμωση είναι πιο ακριβής και αναφέρεται στις χημικές αντιδράσεις που παράγουν ενέργεια από οργανικά υλικά. Και οι δύο τύποι ζύμωσης παράγουν μόρια ATP αλλά είναι πιο αποτελεσματικοί από τους άλλους. Η αναερόβια αναπνοή παράγει μεθάνιο και άλλα απόβλητα. Έχει επίσης σουλφίδια, νιτρώδη και υδρόθειο. Όλες αυτές είναι δυσάρεστες ουσίες που πρέπει να αποφεύγονται.

Χρησιμοποιήστε ενώσεις μη οξυγόνου

Τόσο η ζύμωση όσο και η αναερόβια αναπνοή χρησιμοποιούν ενώσεις μη οξυγόνου ως τερματικούς δέκτες ηλεκτρονίων. Η αναερόβια ζύμωση, όπως και η αερόβια, χρησιμοποιεί διοξείδιο του άνθρακα ως τελικό αποδέκτη ηλεκτρονίων. Κατά τη διάρκεια της αερόβιας αναπνοής, παράγεται NAD+ στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Η αναερόβια αναπνοή αναγεννά το NAD+ κατά τη διαδικασία μερικής οξείδωσης του πυροσταφυλικού.

Η αναερόβια αναπνοή απαιτεί οξυγόνο για να πραγματοποιηθεί. Η αναερόβια ζύμωση είναι η χημική διάσπαση των οργανικών υποστρωμάτων μέσα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Δημιουργεί 36 ATP από ένα μόνο μόριο γλυκόζης. Αυτές οι διαδικασίες είναι απαραίτητες για τις μεταβολικές διεργασίες στο σώμα μας, καθώς επιτρέπουν στα κύτταρα να παράγουν ενέργεια. Διαφέρουν ως προς τον τύπο των τελικών προϊόντων που παράγουν. Υπάρχουν αρκετές κύριες διαφορές μεταξύ των δύο τύπων ζύμωσης, αλλά και οι δύο μέθοδοι μπορούν να ταξινομηθούν ως αναερόβιες ή αερόβιες.

Καταβολική διάσπαση υλικών τροφίμων

Τόσο η αναερόβια όσο και η αερόβια αναπνοή περιλαμβάνει τη διάσπαση των υλικών τροφίμων. Η αναερόβια αναπνοή είναι πιο αποτελεσματική από τη ζύμωση και οι οργανισμοί που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία μπορεί να έχουν οικολογικό πλεονέκτημα. Η διαφορά έγκειται στην παροχή ενέργειας. Η αναερόβια αναπνοή απαιτεί δέκτη ηλεκτρονίων, ενώ η ζύμωση όχι. Και στις δύο μεθόδους, οι οργανισμοί χρειάζονται μια πηγή άνθρακα και ενέργειας.

Η ζύμωση είναι μια χημική διαδικασία πολλαπλών σταδίων κατά την οποία διάφορα πολύπλοκα, πλούσια σε ενέργεια μόρια διασπώνται σε απλούστερες ενώσεις. Στην αναερόβια αναπνοή, κάποια ενέργεια από τις οξειδωμένες ενώσεις μεταφέρεται στο ATP, ένα κοινό μόριο που μεταφέρει ενέργεια στα κύτταρα. Η ζύμωση συμβαίνει και στον άνθρωπο. Ωστόσο, η αναερόβια αναπνοή συμβαίνει μόνο κατά τη διάρκεια ενός μικρού μέρους της διαδικασίας ζύμωσης.

Στην αναερόβια αναπνοή, το πυροσταφυλικό δεν καταλύεται πλήρως για απελευθέρωση ενέργειας, επομένως παραμένει στο κύτταρο. Η διαδικασία αφαιρεί επίσης φορείς υδρογόνου, με αποτέλεσμα διαφορετικά απόβλητα. Στη ζύμωση, η μαγιά ή τα βακτήρια διασπούν τα υλικά των τροφίμων σε αλκοόλ και CO2, τα οποία είναι τα δύο προϊόντα της διαδικασίας. Αυτά τα προϊόντα στη συνέχεια μεταφέρονται έξω από το κύτταρο με την κυκλοφορία του αίματος.

Η αναερόβια αναπνοή είναι πιο αποτελεσματική

Η αναερόβια αναπνοή είναι πιο αποτελεσματική από τη ζύμωση, αλλά η ενεργειακή απόδοση δεν είναι τόσο υψηλή. Αντίθετα, η ενεργειακή απόδοση της ζύμωσης είναι πολύ υψηλότερη από την ATP. Αυτό συμβαίνει επειδή η ενέργεια στη γλυκόζη κατανέμεται στην παραγωγή ATP. Όπως φαίνεται στην Εικ. 3.14, περίπου 38 mol ATP παράγονται από ένα mole γλυκόζης.

Και οι δύο διαδικασίες παράγουν ενέργεια μεταφέροντας ηλεκτρόνια από ένα οργανικό σε ένα ανόργανο μόριο. Στην αερόβια αναπνοή, το οξυγόνο συνδέεται με τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από το NADH και το FADH2, με αποτέλεσμα την παραγωγή ATP. Η διάσπαση των οργανικών ενώσεων έχει ως αποτέλεσμα ένα προϊόν φτωχό σε ενέργεια, διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Το πλούσιο σε ενέργεια υλικό υποβάλλεται σε επανεπεξεργασία για να δώσει μια ένωση φτωχή σε ενέργεια.

Η ενέργεια που απαιτείται για τη σύνθεση βιομάζας ποικίλλει ανάλογα με το περιβάλλον και τον τύπο των βιομορίων που χρειάζονται. Η μοριακή σύνθεση της βιομάζας μπορεί να προσεγγιστεί με διαίρεση της σε μονομερή (αμινοξέα, νουκλεοτίδια, λιπαρά οξέα και σακχαρίτες).

Τα κύτταρα στο σώμα μας δημιουργούν ΑΤΡ Η

αναερόβια και η αερόβια αναπνοή επεξεργάζονται με την οποία τα κύτταρα στο σώμα μας δημιουργούν ΑΤΡ. Το ATP είναι η ενέργεια που παράγεται από ένα ζωντανό κύτταρο όταν διασπά μια πηγή τροφής σε γλυκόζη και διοξείδιο του άνθρακα. Οι αερόβιες διεργασίες χρησιμοποιούν οξυγόνο ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων, ενώ οι αναερόβιες διεργασίες αφήνουν τις περισσότερες από τις πηγές παραγωγής ATP ως απόβλητα. Και στις δύο περιπτώσεις, το ATP παράγεται κατά τα τελικά στάδια της αντίδρασης, ενώ και οι δύο τεχνικές είναι ευεργετικές για την παραγωγή ενέργειας.

Η ζύμωση και η αναερόβια αναπνοή είναι απαραίτητα για την παραγωγή ενέργειας από τα κύτταρα. Σχεδόν όλοι οι οργανισμοί στη Γη αποθηκεύουν ενέργεια σε οργανικά μόρια. Καθώς εκτελούν κυτταρική αναπνοή, απελευθερώνουν αυτή την ενέργεια διασπώντας αυτά τα μόρια. Το πρώτο βήμα στην αερόβια αναπνοή είναι ο διαχωρισμός ενός μορίου σακχάρου που ονομάζεται γλυκόζη, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα τέσσερα μόρια ATP. Η αναερόβια αναπνοή χρησιμοποιεί αλυσίδες μεταφοράς ηλεκτρονίων για την παραγωγή πρόσθετων μορίων ATP.

Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την αναερόβια αναπνοή και τη ζύμωση είναι διαφορετική. Στην αναερόβια αναπνοή, το πυροσταφυλικό δεν καταλύεται πλήρως για απελευθέρωση ενέργειας. Αυτή η διαδικασία παράγει άλλα απόβλητα, συμπεριλαμβανομένου του CO2 και του νερού. Η μαγιά και τα βακτήρια είναι δύο παραδείγματα αναερόβιων επεξεργαστών και χρησιμοποιούνται στην παραγωγή αρτοσκευασμάτων. Η παραγωγή CO2 κατά τη ζύμωση είναι υπεύθυνη για την αύξηση των αρτοσκευασμάτων.

Διασπά τη γλυκόζη σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο Η

ζύμωση και η αναερόβια αναπνοή είναι και οι δύο διαδικασίες που διασπούν τη γλυκόζη σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο. Και οι δύο μέθοδοι απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή μορίων ATP. Ορισμένα είδη αρχαίων χρησιμοποιούν αναερόβια αναπνοή για να διασπάσουν τα καύσιμα. Το πρώτο απελευθερώνει δύο μόρια ATP ενώ το δεύτερο παράγει NAD+. Και οι δύο διαδικασίες παράγουν επίσης διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο.

Η αναερόβια αναπνοή και η ζύμωση είναι ο τρόπος με τον οποίο το σώμα παράγει ενέργεια χωρίς οξυγόνο. Το πρώτο ξεκινά με τη γλυκόλυση, η οποία διασπά τους υδατάνθρακες σε δύο μόρια πυροσταφυλικού. Η αναερόβια αναπνοή περιλαμβάνει επίσης ένα σύστημα αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, το οποίο μεταφέρει τα ηλεκτρόνια στον τελικό δέκτη ηλεκτρονίων. Ορισμένες αναφορές θεωρούν τη ζύμωση μέρος της αναερόβιας αναπνοής, ενώ άλλες τη βλέπουν ως δύο ξεχωριστές διαδικασίες.

Οι αεροανεκτοί οργανισμοί παράγουν ATP Η

αερόβια ζύμωση παράγει ATP από μόρια σακχάρου, ενώ η αναερόβια ζύμωση όχι. Και οι δύο διαδικασίες δημιουργούν διαφορετικά απόβλητα, αλλά μοιράζονται τα ίδια αρχικά υλικά. Οι αεροανεκτικοί οργανισμοί παράγουν ATP αλλά δεν το απελευθερώνουν μέσω της αερόβιας αναπνοής. Οι αεροανεκτικοί οργανισμοί μπορούν να επιβιώσουν χωρίς οξυγόνο, ενώ τα υποχρεωτικά αναερόβια δεν μπορούν. Ένα διάγραμμα που δείχνει τις διαφορές μεταξύ αναερόβιας και αερόβιας ζύμωσης δείχνει τα διαφορετικά στάδια και τα προϊόντα των δύο διεργασιών.

Ενώ ορισμένα ζωντανά συστήματα χρησιμοποιούν οργανικά μόρια ως δέκτες ηλεκτρονίων, άλλα χρησιμοποιούν ανόργανα μόρια, όπως νιτρικό (NO3) ή σίδηρο σιδήρου (Fe3+). Αυτοί οι οργανισμοί χρησιμοποιούν διάφορους δέκτες ηλεκτρονίων για την παραγωγή ενέργειας. Ορισμένοι αυτότροφοι οργανισμοί χρησιμοποιούν τρισθενή σίδηρο (Fe3+) ως τελικό αποδέκτη ηλεκτρονίων. Εκτός από τις οργανικές ενώσεις, το νιτρικό χρησιμοποιείται ως αναερόβιος τελικός δέκτης ηλεκτρονίων.

Leave a Reply

Your email address will not be published.