Rozdíl mezi aerobním a anaerobním buněčným dýcháním

Buněčné dýchání je řada metabolických reakcí, ke kterým dochází v buňkách za účelem přeměny živin na malou energetickou molekulu zvanou adenosintrifosfát (ATP).

Aerobní dýchání vyžaduje kyslík, aby se vytvořila energetická molekula ATP, kde jako anaerobní dýchání syntetizuje ATP pomocí elektronového transportního řetězce, s anorganickými molekulami jinými než kyslík.

Anaerobní dýchání se obvykle označuje jako fermentace a v procesu se nepoužívá žádný kyslík. Existují dva typy fermentace, které zahrnují fermentaci kyselinou mléčnou nebo alkoholovou fermentaci.

Kvašení kyseliny mléčné někdy nastává ve svalových buňkách, když není dostatek kyslíku do svalových buněk. Při cvičení můžete cítit pálení, a to díky produkci kyseliny mléčné.

Buňky získávají energii uloženou v potravě rozrušením molekul cukru od sebe enzymaticky zprostředkovanými reakcemi. Energie se získává účinněji v přítomnosti kyslíku prostřednictvím procesu zvaného aerobní dýchání. Pokud není k dispozici žádný kyslík pro rozbití molekul cukru, některé buňky jsou stále schopné produkovat energii procesem zvaným fermentace nebo anaerobní buněčné dýchání nebo anaerobní glykolýza.

Některé organismy nepotřebují molekulární kyslík k produkci energetických molekul nazývaných ATP. Tyto organismy využívají ATP metabolickou cestou, která zahrnuje sekvenční přeměnu uhlohydrátů na částečně oxidovaný konečný produkt (produkty).

Například volně žijící (neparazitické) jednobuněčné houby, jako je pivovarské kvasnice (Saccharomyces cereviseae), jsou schopny fermentovat různé disacharidy a monosacharidy. V procesu fermentace kvasinek nebo anaerobního dýchání se většina cukrů rozbije a získá se ethanol a oxid uhličitý.

Na druhé straně aerobní dýchání, téměř všechny eukaryotické a mnoho prokaryotických organismů, jsou závislé pouze na nepřetržitém přísunu molekul kyslíku pro udržení života. Je to katabolická reakce, která teoreticky poskytuje 36-38 ATP molekul na glukózu během buněčného dýchání.

Při aerobním dýchání se kyslík dostává do organismu a používá se jako akceptor koncových elektronů v řetězci přenosu elektronů. Na konci aerobní reakce se jeví jako součást molekuly vody.

V Krebsově cyklu je oxid uhličitý odstraněn dekarboxylačními reakcemi a atomy vodíku jsou odstraněny z meziproduktů a přeneseny na kyslík. Nakonec se oxid uhličitý generovaný v mitochondriích uvolňuje jako odpadní produkt do životního prostředí.

Sacharidy se proto rozpadají na cukr a poté na ATP. Celkový proces aerobního dýchání bude ukázán následující reakcí.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + energie