Prosessia, jossa energiaa vapautuu solujen sisällä glukoosimolekyylien hajoamisen seurauksena, kutsutaan soluhengitykseksi. Tämä prosessi on edelleen jaettu kahteen luokkaan, jotka tunnetaan nimellä aerobinen ja anaerobinen hengitys, jotka perustuvat hapen käyttöön.
Aerobinen vs anaerobinen hengitys
Ero aerobisen ja anaerobisen hengityksen välillä on se, että aerobinen hengitysprosessi on riippuvainen hapesta, kun taas anaerobinen hengitys ei riipu hapesta energiantuotannossa. Soluhengitysprosessi tapahtuu joko mitokondrioissa tai sytoplasmassa joko aerobisen tai anaerobisen hengitysmekanismin avulla.
Aerobinen hengitys on soluhengityksen alaluokka, joka käyttää happea energian tuottamiseen ruoasta. Termi Aerobic on johdettu sanasta Happi itse. Aerobisen soluhengityksen sivutuote on hiilidioksidi ja adenosiinitrifosfaatti (ATP).
Anaerobinen hengitys on soluhengityksen alaluokka, joka ei käytä happea energian tuottamiseen ruoasta. Termi anaerobinen on johdettu sanasta Ei happea itse. Anaerobisen soluhengityksen sivutuote on maitohappo ja ATP. Muista, että ATP on kaikkien solujen energiavaluutta.
Anaerobinen hengitys kuluttaa suhteellisesti vähemmän energiaa, koska glukoosi ei hajoa täysin verrattuna aerobiseen soluhengitykseen, koska hengitysprosessissa on happea.
Aerobisen ja anaerobisen hengityksen vertailutaulukko (taulukkomuodossa)
| Vertailuparametri | Aerobinen hengitys | Anaerobinen hengitys |
|---|---|---|
| Määritelmä | Aerobiseen hengitykseen liittyy energiantuotantoa hajottamalla glukoosi happea käyttämällä. | Anaerobiseen hengitykseen liittyy energiantuotantoa hajottamalla glukoosi ilman happea. |
| Prosessin kesto | Se on hidas ja aikaa vievä prosessi. | Se on verrattain nopeampi kuin aerobinen prosessi. |
| Polttoprosessi | Aerobisella hengityksellä on täydellinen palamisprosessi. | Anaerobisella hengityksellä on epätäydellinen palamisprosessi. |
| Vaatimukset | Se edellyttää hapen ja glukoosin läsnäoloa prosessia varten. | Siihen liittyy vain hapen läsnäolo, jotta prosessi tapahtuu. |
| Lopputuotteet | Prosessin sivutuotteina syntyy hiilidioksidia ja vettä. | Sivutuotteina syntyy etanolia, maitohappoa ja hiilidioksidia. |
| Energiantuotannon määrä | Siihen liittyy suuri määrä energiantuotantoa johtuen hapen läsnäolosta glukoosin täydelliseksi hajottamiseksi. | Siihen liittyy suhteellisen vähän energiantuotantoa, koska glukoosin hajottamiseksi ei ole happea. |
| Yhtälö | Glukoosi + happi à vesi + energia + hiilidioksidi | Glukoosi à Energia + maitohappo |
| Esimerkkejä | Eukaryootit, kuten kasvit ja eläimet, ovat yleisiä esimerkkejä aerobisesta hengityksestä. | Eukaryootit, kuten ihmisen lihassoluissa ja bakteereissa, hiivassa jne. olevat, ovat yleisiä esimerkkejä anaerobisesta hengityksestä. |
Mitä on aerobinen hengitys?
Aerobinen kemiallinen reaktio on entsyymien katalysoima ketjureaktio, jossa glukoosimolekyylit hajotetaan energian tuottamiseksi hapen läsnä ollessa.
Näiden kemiallisten reaktioiden lopputuotteista syntyy sivutuotteita, kuten hiilidioksidia, vettä ja paljon energiaa. Noin 2900 kJ/mol glukoosia vapautuu energiana tämän prosessin jälkeen.
Aerobisen hengityksen kemiallinen yhtälö
Glukoosi + happi → Hiilidioksidi + vesi + energia
Hiilidioksidia ja vettä tuotetaan prosessin sivutuotteina yhdessä ATH:n eli adenosiinitrifosfaatin kanssa. ATH ohjaa energiaa soluihin ohjaamaan erilaisia prosesseja, kuten lihasten liikettä tai kemiallista synteesiä jne.
Tämä kemiallinen hengitys on hyvin yleistä eläimillä ja kasveilla. Jos näemme hengitysmallimme, hengitämme paljon happea ja vastineeksi hengitämme ulos hiilidioksidia.
Kun happi saavuttaa kehon eri solut, jotka sisältävät jo glukoosia, joka sitten hajoaa vapauttaen hiilidioksidia ja vettä.
Kehomme hyödyntää tätä ja hiilidioksidia vapautuu sitten ilmakehään.
Mitä on anaerobinen hengitys?
Anaerobinen kemiallinen reaktio on entsyymien katalysoima ketjureaktio, jossa glukoosimolekyylit hajotetaan energian tuottamiseksi ilman happea.
Näiden kemiallisten reaktioiden lopputuotteet tuottavat sivutuotteita, kuten hiilidioksidia, alkoholia ja energiaa.
Anaerobisen hengityksen kemiallinen yhtälö
Glukoosi → Alkoholi + Hiilidioksidi + Energia
Vastauksena ihmiskehon hapenpuutteeseen meillä ihmisillä on taipumus myös osoittaa anaerobista kemiallista hengitystä.
Kun suoritamme raskaita tehtäviä, kuten juoksemista, pelaamista, sprinttiä tai harjoittelua, kehomme tarvitsee paljon ylimääräistä energiaa.
Lihassolumme täyttävät tämän ylimääräisen energiantarpeen anaerobisen hengitysprosessin kautta.
Jos sinulla on joskus lihaskramppeja pelatessasi tai harjoitellessasi, tiedät ketä sinun on nyt syytä syyttää.
Hapen puutteesta johtuen glukoosin hajoaminen ei ole täydellistä, mikä saattaa johtaa maitohapon kehittymiseen sivutuotteena.
Glukoosi → Maitohappo + Energia
Siten voidaan sanoa, että anaerobinen hengitys tuottaa sukulaisille vähemmän energiaa verrattuna aerobiseen hengitykseen, koska prosessissa on hapenpuutetta.
Tärkeimmät erot aerobisen ja anaerobisen hengityksen välillä
Vaikka molemmat ovat menetelmiä energian tuottamiseksi kemiallisen hengityksen avulla, aerobisen ja anaerobisen hengityksen välillä on paljon eroja hapen käytön ja energiantuotannon suhteen.
Johtopäätös
Molemmat prosessit eli aerobinen ja anaerobinen hengitys ovat tärkeitä kaikille eläville olennoille selviytyäkseen, koska hengitysprosessi on elintärkeä elämän olemassaololle maan päällä.
Nämä kaksi kemiallista hengitysprosessia täyttävät eri elävien olentojen energiatarpeet.
Aerobinen kemiallinen hengitys kattaa hapen käytön glukoosin hajottamiseksi ja energian tuottamiseksi. Toisaalta anaerobiseen hengitykseen liittyy hapen puuttuminen glukoosin hajottamiseksi ja energian tuottamiseksi.
Myös anaerobiseen kemialliseen hengitykseen liittyy vähemmän energiantuotantoa, koska hapen puute hajottaa glukoosia kokonaan.
Tämä voi kuitenkin olla todella ratkaisevaa tapauksissa, joissa hapen saanti on hyvin rajallista.
Mutta kaiken kaikkiaan sekä aerobinen että anaerobinen hengitysprosessit ovat loistavia tapoja ihmisille ja kaikille eläville olennoille selviytyä, koska kemiallinen hengitys on ratkaisevaa olemassaololle.
- https://jb.asm.org/content/178/5/1374.short
- https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1046/j.1432-1327.1998.2510538.x
- https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/micro/10.1099/00221287-98-1-231
