Anaerob vs. aerob respiration i dyr

Som beskrevet i Sparknotes.com, respiration er processen med organismer brændende mad til at producere energi. Der er to typer af cellulær respiration - aerob og anaerob. I aerob respiration, glucose opdeles i to pyruvat-molekyler - med hvert molekyle består af tre carbons-- at danne energi molekyler af adenosintriphosphat (ATP). ATP er en nukleinsyre, der har tre phosphatgrupper. Som afbrænding af kul producerer varme og energi i form af elektricitet, ATP er ligesom elektricitet. I anaerob respiration, er glucose i dyr opdeles i to pyruvat molekyler, men konverterer pyruvat til mælkesyre.

Identifikation

Både aerob og anaerob respiration forekommer i cytoplasmaet i en celle. Aerob respiration sker i nærværelse af oxygen, hvor glucose og oxygen producerer energi (ATP), kuldioxid og vand. Anaerob respiration sker uden ilt. Under anaerob respiration hos mennesker, Royal Society of Chemistry (England) forklarer, glucose nedbrydes til at producere mælkesyre og energi.

Aerobic cellefunktioner

Ifølge rsc.org, der er fire stadier af aerob respiration: glycolyse, linket reaktionen Krebs cyklus og oxidativ phosphorylering. Sparknotes.com opregner tre stadier: glycolyse Krebs cyklus og elektrontransportkæden (oxidativ phosphorylering). Glycolysis sker uden ilt i cytoplasmaet i en celle, og to molekyler ATP "investeret" for at starte glycolyse processen. ATP opdeler glucose i to forbindelser kaldet pyruvater. Andre slutprodukter er to NADH-molekyler (coenzymer) og fire ATP. Således nettogevinst af ATP er to. De to NADH molekyler rejse til mitokondrierne af en celle, senere skabe mere ATP. I link reaktion, pyruvat-sukker transporteres til mitokondrierne. Under denne transport, er pyruvat omdannes til to-carbon molekyle kaldet acetat. "Den ekstra kulstof fra pyruvat frigives som kuldioxid, der producerer andet NADH molekyle, der leder ud til elektron transportkæden til at skabe mere ATP. Den acetat tillægger et coenzym kaldet coenzym A til dannelse af forbindelsen acetyl-CoA." Denne forbindelse er nødvendig for at starte Krebs cyklus. Forekommer i den mitokondrielle matrix, Krebs cyklus begynder, når acetyl-CoA og oxaloacetat interagerer for at danne en seks-carbon sammensatte citronsyre - hvilket er hvorfor det er også nogle gange kaldet citronsyre cyklus. Energien lagres i ATP, NADH, og FADH2. Krebs cyklus sender NADH og FADH2 på elektron transportkæden. Ifølge sparknotes.com forekommer elektron transportkæden i den indre membran af mitochondria - drevet af FADH2 og NADH - i en proces, der kaldes oxidativ phosphorylering. Hydrogenioner flyde tilbage i matricen gennem en membran protein kaldet en ATP-syntase, der producerer 34 ATP-molekyler. Staff.jccc.net forklarer, at elektron transportkæden producerer 32 ATP.

Anaerobe cellefunktioner

I anaerob respiration, er energien ikke frigives på én gang. Det frigives gradvist med meget af det er lagret i kemisk form i modsætning til at blive frigivet som varme. Selvom anaerob respiration forekommer i fravær af oxygen, for glycolyse fase - som ikke kræver oxygen - stadig kræver NAD +. I anaerob respiration, celler vende NADH tilbage til NAD + ved hjælp af en proces, der kaldes "fermentering". Målet med gæring er ikke at producere ekstra energi, men at gøre det muligt pyruvater at genopbygge NAD +, så glykolysen kan fortsætte med at langsomt producere ATP. Efter glykolyse sker, pyruvat omdannes til en tre-carbon-forbindelsen kaldes mælkesyre. Anaerboic respiration kun producerer to ATP i glykolysen.

Begrænsninger

Selvom Krebs cyklus ikke direkte kræver ilt, kan det kun ske, når ilt er til stede, fordi den er afhængig af biprodukter fra elektron transportkæden, som kræver ilt. Krebs cyklus er derfor en aerob proces, der producerer to ATP. I elektron transportkæden, affaldsprodukter kombinere med ilt til at producere vandmolekyler. Ved at acceptere disse affaldsprodukter, ilt befrier NAD + og FAD til at spille deres roller i Krebs cyklus og elektron transportkæden. Uden ilt, ville disse vitale energi-bæremolekyler ikke udføre deres roller og de processer af aerob respiration ikke kunne forekomme.

Effekter

Anaerob respiration finder sted i mennesker, når musklerne undergår sammentrækning under træning. Muskelsammentrækning kræver energi. Denne energi er normalt frigivet fra glucose gennem aerob respiration; men i kraftig motion, behøver cellerne ikke indeholder nok ilt. De skal indsamle energi fra glukose i anaerob respiration. En "ufuldstændig nedbrydning af glukose" forekommer i anaerob respiration og mindre energi frigives end under aerobe respiration, så "resulterende ilt gæld skal tilbagebetales, når motion stopper." Fordi mælkesyre - produceret i anaerob respiration - er et giftigt stof, dets opbygning i musklerne producerer træthed og ømhed.