Διαφορά μεταξύ κυτταρικής αναπνοής και ζύμωσης

Η διαφορά μεταξύ της κυτταρικής αναπνοής και της ζύμωσης

Η ζωτική διαφορά μεταξύ της κυτταρικής αναπνοής και της ζύμωσης είναι ο μηχανισμός μετατροπής των υδατανθράκων σε ενέργεια. Τα κύτταρα ξεκινούν με τη διάσπαση των υδατανθράκων για να σχηματίσουν πυροσταφυλικό, το οποίο χάνει ένα ηλεκτρόνιο. Το κελί προχωρά στην επόμενη φάση της διαδικασίας. Η γλυκόλυση δημιουργεί ένα καθαρό κέρδος δύο ΑΤΡ. Η ζύμωση γίνεται στο έντερο και είναι πολύ διαφορετική από την αερόβια αναπνοή.

Η αναερόβια αναπνοή συμβαίνει όταν οι οργανισμοί χρησιμοποιούν οξυγόνο για να διασπάσουν τη γλυκόζη. Αυτή η απελευθέρωση ηλεκτρονίων δημιουργεί δύο μόρια ATP, ένα για κάθε μόριο πυροσταφυλικού. Η αναερόβια αναπνοή παράγει επίσης απόβλητα όπως διοξείδιο του άνθρακα και νερό, που αναφέρονται ως υποπροϊόντα ζύμωσης. Η μαγιά χρησιμοποιείται στη ζύμωση για την παραγωγή αιθανόλης ως καύσιμο σε αρτοσκευάσματα.

Η κυτταρική αναπνοή και η ζύμωση είναι διαφορετικές διαδικασίες απουσία οξυγόνου. Και οι δύο αυτές διαδικασίες χρησιμοποιούνται πυροσταφυλικού για την παραγωγή γαλακτικού οξέος και αιθανόλης. Αυτές οι διαδικασίες περιλαμβάνουν τον κύκλο του κιτρικού οξέος και την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Εκτός από την απελευθέρωση ενέργειας, και οι δύο μέθοδοι έχουν ενδιάμεσα, όπως πυροσταφυλικό οξύ, ακετυλοχολίνη και διοξείδιο του άνθρακα.

Πολύ λιγότερο πλούσια σε οξυγόνο από σήμερα Η

αναερόβια αναπνοή αναπτύχθηκε πολύ νωρίτερα από την αερόβια αναπνοή. Η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης ήταν πολύ λιγότερο πλούσια σε οξυγόνο από τη σημερινή. Ως αποτέλεσμα, οι οργανισμοί εξέλιξαν την ικανότητα να χρησιμοποιούν απόβλητα με εξάντληση οξυγόνου από τη φωτοσύνθεση. Το αποτέλεσμα ήταν αυξημένη απόδοση ATP, μεγαλύτερη ικανότητα ανάπτυξης και ικανότητα προσαρμογής σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Ενώ η αερόβια αναπνοή ήταν επωφελής για τη μονοκύτταρη ζωή, δεν ήταν αρκετά αποτελεσματική για την πολυκύτταρη ζωή.

Και οι δύο μέθοδοι αναπνοής είναι απαραίτητες για την επιβίωση των κυττάρων. Ωστόσο, η αερόβια αναπνοή είναι πιο αποτελεσματική από την αναερόβια αναπνοή, καθώς η τελευταία έχει ως αποτέλεσμα ένα συνολικό κέρδος δύο ATP για κάθε μόριο γλυκόζης. Η αερόβια αναπνοή χρησιμοποιεί οξυγόνο για την παραγωγή ATP, ενώ η αναερόβια αναπνοή χρησιμοποιεί πυροσταφυλικό για την παραγωγή ενέργειας.

Παρά αυτές τις ομοιότητες και διαφορές, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ αερόβιας και αναερόβιας αναπνοής. Η αερόβια αναπνοή χρησιμοποιεί οξυγόνο για την ανάπτυξη ισχύος, ενώ η αναερόβια όχι. Ενώ η αερόβια αναπνοή χρησιμοποιεί οξυγόνο, η αναερόβια αναπνοή βασίζεται στο διοξείδιο του άνθρακα ως δέκτη ηλεκτρονίων. Η ασυμφωνία μεταξύ αερόβιας και αναερόβιας αναπνοής είναι απαραίτητη για τον προσδιορισμό του τύπου ζύμωσης που απαιτείται για τις ιδιαίτερες ανάγκες σας.

γλυκόζη διασπάται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού οξέος

Η βασική διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής είναι η αερόβια. Ξεκινά από το κυτταρόπλασμα και καταλήγει στα μιτοχόνδρια. Σε αυτή τη στρατηγική, η γλυκόζη διασπάται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού οξέος. Αυτά τα δύο μόρια απελευθερώνουν δύο μονάδες ενέργειας ATP και τριφωσφορική αδενοσίνη. Η διαδικασία ολοκληρώνεται στα μιτοχόνδρια. Το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνονται ως απόβλητα και τα υποπροϊόντα της αντίδρασης είναι το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα.

Σε αντίθεση με την αερόβια αναπνοή, η αναερόβια αναπνοή παράγει ATP πολύ πιο αργά από την αερόβια αναπνοή. Ενώ και οι δύο μέθοδοι δημιουργούν ενέργεια, η πρώτη έχει περισσότερο ATP. Το τελευταίο είναι πιο αποδοτικό στην παραγωγή ενέργειας αλλά πιο αργό και λιγότερο αποδοτικό στην παραγωγή ενέργειας. Ενώ και οι δύο τύποι αναπνοής είναι απαραίτητοι για την παραγωγή ενέργειας, διαφέρουν ως προς την ποσότητα ενέργειας που παράγεται ανά μόριο γλυκόζης.

Ενώ η πέψη και η κυτταρική αναπνοή είναι παρόμοια, η διαφορά μεταξύ του κυτταρικού μεταβολισμού και της ζύμωσης έγκειται στον μηχανισμό πίσω από την παραγωγή χημικής ενέργειας. Στην πρώτη, οι οργανισμοί χρησιμοποιούν οξυγόνο για να διασπάσουν τα μόρια των τροφίμων και να συλλάβουν την ενέργεια που μετατρέπεται σε τριφωσφορική αδενοσίνη ή ATP. Από την άλλη πλευρά, η ζύμωση παράγει ενέργεια από πυροσταφυλικό παρά από ATP. Οι δύο διαδικασίες δεν είναι πανομοιότυπες και συχνά συγχέονται κατά λάθος.

Μόνο μέρος της γλυκόζης

Η κυτταρική αναπνοή είναι η διαδικασία κατά την οποία οι οργανισμοί οξειδώνουν τη γλυκόζη για να παράγουν ATP. Η ζύμωση, από την άλλη πλευρά, έχει μόνο μέρος της γλυκόζης. Και οι δύο μέθοδοι λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Η κυτταρική αναπνοή δημιουργεί 36 ATP, ενώ η ζύμωση παράγει μόνο δύο. Επιπλέον, η κυτταρική αναπνοή απαιτεί οξυγόνο, ενώ η ζύμωση όχι. Η ζύμωση είναι πιο συχνή σε φυτά και βακτήρια.

Στην αερόβια αναπνοή, τα τρόφιμα διασπώνται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Το ATP συντίθεται. Και οι δύο διαδικασίες απελευθερώνουν απόβλητα. Η κυτταρική ζύμωση παράγει επίσης υψηλό επίπεδο γαλακτικού οξέος και αιθανόλης. Η ζύμωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο από άλλους οργανισμούς. Είναι μια από τις πιο αποδεκτές μεθόδους παραγωγής ενέργειας χωρίς ηλεκτρική ενέργεια. Οι δύο διαδικασίες μοιράζονται την ίδια χημεία. Η διαφορά μεταξύ της κυτταρικής αναπνοής και της ζύμωσης είναι σημαντική για την κατανόηση των διαφορετικών οδών του κυτταρικού μεταβολισμού.

Η ουσιαστική διαφορά μεταξύ της ζύμωσης και της κυτταρικής αναπνοής είναι η διάσπαση της γλυκόζης σε ενεργειακά μόρια. Όπως υποδηλώνει το όνομα, η ζύμωση παράγει ενέργεια χωρίς οξυγόνο, ενώ η αναπνοή απαιτεί οξυγόνο. Και οι δύο διαδικασίες χρησιμοποιούν τη γλυκόζη ως υπόστρωμα και τη μετατρέπουν σε πυροσταφυλικό. Το πυροσταφυλικό υφίσταται διάφορες διεργασίες και στις δύο περιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένης της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης και της μετατροπής σε ATP. Οι διαφορές μεταξύ ζύμωσης και αναπνοής είναι τόσο τεράστιες που μπορεί να είναι δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ τους.

Το κύτταρο παράγει 38 ATP ανά γλυκόζη

Στην αερόβια αναπνοή, η διαδικασία χρησιμοποιεί οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας. Η ζύμωση χρησιμοποιεί οξυγόνο για δεύτερη φορά, αλλά αυτό συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα στην κυτταρική αναπνοή. Στην αερόβια αναπνοή, το κύτταρο παράγει 38 ATP ανά γλυκόζη. Στη ζύμωση, ο ρυθμός των γλυκολυτικών αντιδράσεων είναι υψηλότερος, επομένως οι προκαρυώτες πρέπει να αυξήσουν την ταχύτητά τους για να φτάσουν σε μια σταθερή κατάσταση αερόβιας αναπνοής.

Η κυτταρική αναπνοή και η ζύμωση είναι διαδικασίες με τις οποίες απελευθερώνεται ενέργεια από τη διάσπαση οργανικών ουσιών όπως η γλυκόζη. Τα τρία στάδια αυτής της διαδικασίας περιγράφονται με όρους βιοχημικών εξισώσεων. Η ενέργεια που απελευθερώνεται χρησιμοποιείται για την παραγωγή ΑΤΡ. Η κυτταρική αναπνοή περιλαμβάνει επίσης την οξείδωση των μορίων που αποθηκεύουν ενέργεια. Για παράδειγμα, η γλυκόζη διασπάται σε έξι μόρια CO2 καθώς τα ηλεκτρόνια στους άνθρακες απογυμνώνονται ένα κάθε φορά.

Η γλυκόλυση είναι η πρώτη από τις τέσσερις υποδιαιρέσεις της κυτταρικής αναπνοής. Είναι η ανάλυση των μορίων γλυκόζης σε δύο μόρια πυροσταφυλικού. Η ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας αντλεί πρωτόνια σε όλη τη μεμβράνη του κυττάρου και παράγει ATP. Η γλυκόλυση απελευθερώνει επίσης ενέργεια στην εσωτερική παροχή ενέργειας του κυττάρου, η οποία αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της κυτταρικής αναπνοής.

Υδατάνθρακες σε αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα

Και οι δύο διαδικασίες αερόβιας και αναερόβιας ζύμωσης μετατρέπουν τους υδατάνθρακες σε αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Η διαδικασία πραγματοποιείται από μαγιά, η οποία διασπά τα σάκχαρα για να σχηματίσει πυροσταφυλικό οξύ. Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται περαιτέρω σε αιθανόλη από τη μαγιά. Και οι δύο οδοί καταλήγουν σε δύο μόρια ATP, τα οποία το κύτταρο χρησιμοποιεί για ενέργεια. Μια απόλυτη διαδρομή στη διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό ακεταλδεΰδης και αιθυλικής αλκοόλης.

Η κυτταρική αναπνοή και η ζύμωση περιλαμβάνουν την απελευθέρωση ενέργειας από τη γλυκόζη. Σχεδόν όλοι οι οργανισμοί στη Γη αποθηκεύουν ενέργεια σε οργανικά μόρια. Τα κύτταρα χρησιμοποιούν αυτή την ενέργεια για να εκτελέσουν ζωτικές λειτουργίες. Στην περίπτωση της κυτταρικής αναπνοής, τα οργανικά μόρια διασπώνται και μετατρέπονται σε ATP, την κύρια πηγή ενέργειας του σώματος. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τους υδατάνθρακες χρησιμοποιείται στη συνέχεια στις αντιδράσεις των κυττάρων. Αυτή η διαδικασία παραγωγής ενέργειας συμβαίνει σε αναερόβια βακτήρια και κύτταρα ζυμομύκητα.

Οι αναερόβιοι οργανισμοί χρησιμοποιούν τη διαδικασία της γλυκόλυσης, η οποία είναι παρόμοια με την αερόβια αναπνοή. Τα ανθρώπινα μυϊκά κύτταρα, αντίθετα, χρησιμοποιούν τη ζύμωση για να παράγουν ενέργεια. Εκτός από τη γλυκόζη, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν και ζύμωση. Το οξυγόνο, που μεταφέρεται στα κύτταρα μέσω της κυκλοφορίας του αίματος, βοηθά στη δημιουργία ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη). Αλλά η διαδικασία της ζύμωσης παράγει ενέργεια 16 φορές λιγότερο αποτελεσματικά από την αναπνοή.

Η παραγωγή ATP της αερόβιας αναπνοής

Εκτός από το ότι είναι απαραίτητη για τον κυτταρικό μεταβολισμό, η ζύμωση χρησιμοποιείται στα μυϊκά κύτταρα κατά τη διάρκεια έντονης δραστηριότητας, όπως το σπριντ. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το κύτταρο μπορεί να χρησιμοποιήσει ζύμωση για να συμπληρώσει την παραγωγή ATP της αερόβιας αναπνοής. Ωστόσο, το κύτταρο μπορεί να περάσει σε ζύμωση όταν τα επίπεδα οξυγόνου είναι χαμηλά. Αυτό μπορεί να αυξήσει τον ρυθμό γλυκόλυσης των μυϊκών κυττάρων. Κατά συνέπεια, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον ρόλο της κυτταρικής ζύμωσης κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας.

Η κυτταρική αναπνοή είναι μια φυσική διαδικασία σε φυτά, βακτήρια και άλλους οργανισμούς. Και στις δύο μεθόδους, η ενέργεια μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη. Η φωτεινή ενέργεια από τη φωτοσύνθεση, για παράδειγμα, μετατρέπεται σε γλυκόζη, η οποία αποθηκεύεται σε χημικό δεσμό. Στη συνέχεια, στην κυτταρική αναπνοή, η ισχύς εξάγεται από τη γλυκόζη και μετατρέπεται σε ATP. Η κυτταρική αναπνοή και η ζύμωση περιλαμβάνουν διαδικασίες, όπως η κίνηση των ηλεκτρονίων, η αναπνοή και η σύνθεση γλυκόζης.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *