Разлика между аеробна и анаеробна клетъчна респирация

Клетъчното дишане е поредица от метаболитните реакции, възникващи в клетките, за да се преобразуват хранителни вещества в малка енергийна молекула, наречена аденозин трифосфат (АТФ).

Аеробното дишане изисква кислород, за да генерира енергийна молекула АТФ, където като анаеробно дишане синтезира АТФ чрез използване на електронно-транспортна верига, с неорганични молекули, различни от кислорода.

Анаеробната респирация обикновено се нарича ферментация и в процеса не се използва кислород. Има два вида ферментация, които включват млечнокисела ферментация или алкохолна ферментация.

Млечнокиселата ферментация понякога се появява в мускулните клетки, когато има недостиг на кислород в мускулните клетки. Може да почувствате паренето, докато тренирате и това се дължи на производството на млечна киселина.

Клетките получават енергията, съхранявана в храната, като разграждат молекулите на захарта, разделени чрез ензимно-медиирани реакции. Енергията се получава по-ефективно в присъствието на кислород чрез процеса, наречен аеробно дишане. Когато няма наличен кислород за разграждане на молекулите на захарта, някои клетки все още са в състояние да произвеждат енергия чрез процеса, наречен ферментация или анаеробно клетъчно дишане или анаеробна гликолиза.

Някои организми не се нуждаят от молекулен кислород за производството на енергийните молекули, наречени АТФ. Тези организми използват ATP по метаболитния път, който включва последователна конверсия на въглехидрати в частично окислени крайни продукти.

Например, свободно живеещите (непаразитни) едноклетъчни гъбички като пивоварната мая (Saccharomyces cereviseae) могат да ферментират различни дизахариди и монозахариди. В процеса на ферментация с дрожди или анаеробно дишане, най-много захари се разграждат, за да се получи етанол и въглероден диоксид.

Аеробното дишане от друга страна, почти всички еукариотични и много прокариотни организми са единствено зависими от непрекъснато снабдяване с кислородни молекули за поддържане на живота. Това е катаболна реакция, която теоретично добива 36-38 ATP молекули на глюкоза по време на клетъчното дишане.

При аеробно дишане кислородът се поема в организма и се използва като краен акцептор на електрон в транспортната верига на електроните. Появява се като част от водна молекула в края на аеробната реакция.

В цикъла на Кребс въглеродният диоксид се отстранява чрез реакции на декарбоксилиране и водородните атоми се отстраняват от междинните съединения и се прехвърлят в кислород. Накрая, въглеродният диоксид, генериран в митохондриите, се отделя като отпадъчен продукт в околната среда.

Следователно въглехидратите се разграждат в захарта, след това в АТФ. Цялостният процес на аеробно дишане ще бъде показан със следната реакция.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + енергия