Aerobno disanje u odnosu na anaerobno disanje
Respiracija je općenito stvaranje energije u obliku adenozin trifosfata (ATP) spaljivanjem hrane s kisikom, ali postoji još jedna vrsta respiracije koja se odvija u nedostatku kisika i zove se anaerobna respiracija. Postoje mnoge razlike između ova dva glavna tipa disanja uključujući biokemijske putove kao i količinu proizvedene energije.
Što je aerobno disanje?
Prema definiciji, aerobno disanje je skup događaja koji se odvijaju unutar stanica organizama, za proizvodnju ATP-a izgaranjem hrane u prisutnosti kisika. ATP je najbolji oblik za pohranu energije unutar stanica. Nakon cijelog procesa aerobnog disanja, kao otpadni produkt nastaje ugljikov dioksid. Šećeri (glukoza), aminokiseline i masne kiseline su među respiratornim supstratima koji se visoko troše pri disanju. Aerobni proces disanja koristi kisik kao konačni akceptor elektrona. Cijeli proces disanja uključuje četiri glavna koraka poznata kao glikoliza, oksidativna dekarboksilacija piruvata, ciklus limunske kiseline (Krebsov ciklus) i oksidativna fosforilacija. Nakon što bi se svi procesi odvijali, bila bi neto količina od 38 ATP molekula proizvedenih iz jedne molekule glukoze (C6H12O 6). Međutim, zbog propusnih membrana i napora uloženog u pomicanje nekih molekula tijekom procesa, neto proizvodnja ograničena je na oko 30 molekula ATP-a iz jedne molekule glukoze. Veličina ovog puta je ogromna; postoje trilijuni ATP molekula proizvedenih aerobnim disanjem u cijelom bezbrojnom broju stanica u tijelu, a potrebna je ogromna količina kisika dok se proizvodi ista količina ugljičnog dioksida. Svi ovi zahtjevi i produkcije održavaju se vanjskim disanjem udisaja i izdisaja uz pomoć cirkulacijskog sustava za prijenos kisika i ugljičnog dioksida gore-dolje.
Što je anaerobno disanje?
Disanje je važno za dobivanje energije; međutim, nemaju sva mjesta na svijetu kisik, a to zahtijeva od organizama da se prilagode različitim tehnikama kako bi živjeli u takvim okruženjima. Anaerobno disanje jedna je od takvih metoda ekstrakcije energije iz organskih materijala pomoću drugih kemikalija, tj. sulfatni ili nitratni spojevi kao krajnji akceptor elektrona u procesu. Dodatno, ovi terminalni akceptori elektrona manje su učinkoviti u svojim redukcijskim potencijalima i mogu proizvesti samo nekoliko molekula ATP-a po molekuli glukoze. Obično su otpadni proizvodi sulfidi, nitriti ili metan i to su neugodni mirisi za ljude i većinu drugih životinja. Mliječna kiselina je još jedan otpad koji nastaje anaerobnim disanjem. Zanimljivo je znati da se anaerobno disanje može odvijati iu ljudskim tijelima, posebno kada postoji velika potražnja za kisikom za pokretanje brzih pokreta mišića. U takvim slučajevima dolazi do stvaranja mliječne kiseline, a to uzrokuje grčeve mišića. Anaerobno disanje je sinonim za fermentaciju, posebno u glikolitičkom putu, ali etanol i ugljikov dioksid nastaju kao otpadni produkti fermentacije.
Koja je razlika između aerobnog disanja i anaerobnog disanja?
• Kisik je uključen u aerobno disanje, ali ne i u anaerobno disanje.
• Učinkovitost stvaranja energije puno je veća kod aerobnog disanja nego kod anaerobnog disanja.
• Među organizmima, aerobno disanje je češće od anaerobnog disanja.
• Otpadni proizvodi razlikuju se prema vrsti terminalnog akceptora elektrona u anaerobnom disanju, dok je ugljikov dioksid glavni otpad u aerobnom disanju.
• Aerobno disanje pomaže u održavanju razine kisika u atmosferi, dok anaerobno disanje pomaže u održavanju ciklusa ugljika, dušika i mnogih drugih.
