Tärkeä biokemian aihe on "hengitys", jonka kautta kehosi muuntaa ravintoaineet adenosiinitrifosfaattimolekyyleiksi (ATP) energian saamiseksi.
Kaksi erilaista hengitystyyppiä ovat aerobinen hengitys ja käyminen. Toinen hengitystyyppi on anaerobinen hengitys, joka on samanlainen kuin käyminen, mutta silti aivan erilainen.
Keskeiset ostokset
- Aerobinen hengitys vaatii happea ja tuottaa suuren määrän ATP:tä, kun taas käyminen tapahtuu ilman happea ja tuottaa rajoitetun määrän ATP:tä.
- Aerobisen hengityksen lopputuotteet ovat hiilidioksidi ja vesi, kun taas käyminen tuottaa erilaisia lopputuotteita, kuten etanolia ja maitohappoa eliöstä riippuen.
- Aerobinen hengitys tapahtuu eukaryoottisolujen mitokondrioissa, kun taas käyminen tapahtuu sytoplasmassa.
Aerobinen hengitys vs fermentaatio
Aerobinen hengitys tuottaa ATP:tä ja vapauttaa jätetuotteina hiilidioksidia ja vettä. Fermentaatio on anaerobinen prosessi, jossa glukoosi hajoaa energian vapauttamiseksi ATP:n muodossa. Toisin kuin aerobinen hengitys, käyminen ei vaadi happea ja tapahtuu solun sytoplasmassa.
Aerobinen hengitys tapahtuu hapen läsnä ollessa ja tuottaa adenosiinitrifosfaatti (ATP) -molekyylejä, joita käytetään energiana eri kehon toimintoihin.
Se käy läpi yhteensä 3 vaihetta. Nämä ovat glykolyysi, Krebsin sykli ja edelleen oksidatiivinen fosforylaatio. Se on soluhengityksen muoto.
Toisaalta käymisprosessin aikana sokerimolekyylit hajoavat yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi ATP-molekyylien tuottamiseksi biologisten prosessien suorittamiseksi.
Se tapahtuu ilman happea. Siinä on 2 vaihetta, nimittäin glykolyysi ja NADH:n regeneraatio, jotka hajottavat palorypälehappoa.
Vertailu Taulukko
| Vertailun parametrit | Aerobinen hengitys | Käyminen |
|---|---|---|
| organismit | Eläimet ja kasvit | Pääasiassa hiiva ja bakteerit |
| Happi | Happea käytetään hajottamaan hengitysmateriaalia. | Happea ei käytetä. |
| Lopputuotteet | Hiilidioksidi ja vesi. | Etyylialkoholi ja hiilidioksidi |
| Hengitysmateriaali. | Täysin hapettunut | Ei täysin rikki. |
| Veden muodostuminen | Se muodostuu. | Sitä ei muodostu. |
| jatkaminen | Sitä esiintyy loputtomasti. | Se ei voi tapahtua loputtomiin. |
| Muodostunut energia | 686 Kcal | 39 - 59 Kcal |
| ATP-molekyylit | ATP-molekyyliä syntyy 36 kappaletta. | ATP-molekyyliä syntyy 2 kappaletta. |
| Askeleet | Siinä on 3 askelmaa. | Siinä on 2 askelmaa. |
Mikä on aerobinen hengitys?
Aerobinen hengitys käyttää happea energian tuottamiseen ATP-molekyylien muodossa hajottamalla hengitysmateriaalia.
Se on yleisin monimutkaisissa organismeissa, kuten eläimissä, ihmisissä, kasveissa, nisäkkäissä jne. Se on eräänlainen soluhengitys.
Tärkeimmät muodostuvat lopputuotteet ovat hiilidioksidi ja vesi. Se tapahtuu solun mitokondrioissa matriisi.
Se on erittäin tärkeä, koska se antaa organismeille riittävästi energiaa keskeisten toimintojen ja prosessien suorittamiseen.
Aerobisella hengityksellä on eri vaiheita. Ensimmäinen vaihe on glykolyysi, joka tapahtuu solun sytosolissa.
Glykolyysin aikana glukoosi jakautuu 2 ATP- ja 2 NADH-molekyyliin. Sitten muodostuu asetyylikoentsyymi A.
Krebsin sykli (tunnetaan myös sitruunahapposyklinä) tapahtuu seuraavassa vaiheessa.
Aerobisen hengityksen viimeisessä vaiheessa muodostuu suuria määriä ATP-molekyylejä elektronien siirron kautta FADH:sta ja NADH:sta. Lopulta sen läpi muodostuu noin 36 ATP-molekyyliä.
ATP-molekyylejä tuotetaan ADP:stä ja epäorgaanisesta fosfaatista ATP-syntaasin avulla.
Mikä on käyminen?
Fermentaatio on anaerobinen prosessi, jossa glukoosi hajotetaan ATP-molekyylien saamiseksi, mikä tarkoittaa, että se voi tapahtua ilman happea.
Sitä esiintyy useimmissa eri tyyppisissä mikro-organismeissa, kuten eukaryooteissa ja prokaryooteissa. Sitä esiintyy yleisimmin hiivassa ja bakteereissa.
Sitä voi esiintyä myös ihmisillä, mutta vain jos hapen saanti on hyvin rajallinen ja energian tarve on suuri esimerkiksi intensiivisen harjoittelun aikana.
Ihmisellä käyminen tapahtuu lihassoluissa, kun hapenpuute on. Nämä solut voivat kuluttaa happeaan, jos ne supistuvat hyvin usein.
Hapen puuttuessa ne käyvät läpi glykolyysin tuottaen ATP-molekyylejä. Nämä lihassolut tuottavat palorypälehappoa glukoosin kautta, minkä jälkeen lihassoluissa oleva entsyymi muuttaa sen palorypälehapoksi.
Käymisprosessissa glukoosi metaboloituu (eli hajoaa) palorypälehapoksi glykolyysiprosessin kautta. Tämä pyruviinihappo muuttuu asetaldehydiksi.
Sitten se muunnetaan edelleen etyylialkoholiksi. Käymisprosessissa tuotetaan keskimäärin 2 ATP-molekyyliä.
Tärkeimmät erot aerobisen hengityksen ja käymisen välillä
- Aerobista hengitystä esiintyy yleensä eläimillä ja kasveilla, mikä tarkoittaa monisoluisia ja monimutkaisia organismeja. Toisaalta käyminen tapahtuu pääasiassa mikro-organismeissa, kuten hiivassa ja bakteereissa.
- Aerobinen hengitys tapahtuu hapen avulla, jota sitten käytetään hajottamaan hengitysmateriaali yksinkertaisemmiksi aineiksi. Käyminen ei käytä happea sen hengitysmateriaalin hajottamiseen.
- Aerobinen hengitys tuottaa lopputuotteena hiilidioksidia ja vettä, kun taas käymisen lopputuotteet koostuvat vähintään yhdestä orgaanisesta aineesta ja epäorgaanisia aineita voi syntyä tai ei. Etyylialkoholi ja hiilidioksidi ovat yleisimmät lopputuotteet täällä.
- Hengitysmateriaali hapettuu täysin aerobisessa hengituksessa, jossa se hajoaa epätäydellisesti käymisprosessin aikana.
- Vettä muodostuu aerobisen hengityksen aikana, kun taas vettä ei muodostu käymisen aikana.
- Aerobinen hengitys voi jatkua loputtomiin, kun taas käyminen ei voi jatkua loputtomiin, koska se voi johtaa energian saatavuuden heikkenemiseen ja myrkyllisten yhdisteiden kertymiseen.
- Aerobisen hengityksen kautta, 686 kcal Energiaa per gramma glukoosimoolia tuotetaan, jolloin käymisen avulla tuotettu energia on noin 39-59 Kcal.
- Noin 36 ATP-molekyyliä muodostuu aerobisen hengityksen aikana. Toisaalta vain 2 ATP-molekyyliä tuotetaan käymisen aikana.
- Aerobisessa hengityksessä on 3 vaihetta: Krebsin sykli, glykolyysi ja oksidatiivinen fosforylaatio. Fermentaatiossa on vain 2 vaihetta: glykolyysi ja palorypälehapon epätäydellinen hajoaminen.
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jctb.5030320607
- https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-food-022811-101255
Viimeksi päivitetty: 11. kesäkuuta 2023
Olen tehnyt niin paljon vaivaa kirjoittaakseni tämän blogikirjoituksen tarjotakseni sinulle lisäarvoa. Siitä on minulle paljon apua, jos harkitset sen jakamista sosiaalisessa mediassa tai ystäviesi/perheesi kanssa. JAKAminen ON ♥️
Piyush Yadav on työskennellyt viimeiset 25 vuotta fyysikkona paikallisessa yhteisössä. Hän on fyysikko, joka haluaa tehdä tieteen helpommin lukijoidemme ulottuville. Hän on koulutukseltaan luonnontieteiden kandidaatti ja ympäristötieteiden jatkotutkinto. Voit lukea hänestä lisää hänen sivuiltaan bio-sivu.
Yksityiskohtainen vertailutaulukko selittää tärkeimmät erot ja yhtäläisyydet aerobisen hengityksen ja käymisen välillä ja tarjoaa selkeän kuvan niiden vastaavista prosesseista.
Ensisijaiset erot lopputuotteissa ja energiantuotannossa aerobisen hengityksen ja käymisen välillä korostavat elävien organismien käyttämiä erilaisia aineenvaihduntastrategioita soluenergian tuottamiseen.
Kattava aerobisen hengityksen ja käymisen vertailu paljastaa energiantuotantoon liittyvät monimutkaiset biokemialliset prosessit ja valaisee monitahoisia mekanismeja, jotka ohjaavat solujen energiantuotantoa eri organismeissa.
Kemiallisesti aerobinen hengitys on paljon monimutkaisempi prosessi, joka tuottaa suuremman määrän energiaa kuin käyminen, prosessi, jota esiintyy yksinkertaisemmissa organismeissa.
Erot energiantuotannossa ja aineenvaihduntareiteissä aerobisen hengityksen ja käymisen välillä korostavat solujen energiantuotannon taustalla olevia monimutkaisia mekanismeja, jotka korostavat energiantuotantoprosessien vaihtelua eri organismien välillä.
Energiantuotannon ja lopputuotteiden erojen ymmärtäminen aerobisen hengityksen ja fermentaation välillä tarjoaa arvokkaita näkemyksiä elävien organismien erilaisista solujen energiantuotantomekanismeista, mikä korostaa aineenvaihduntareittien monimutkaisuutta.
Aerobisen hengityksen ja fermentaation vaiheiden ja lopputuotteiden yksityiskohtainen tarkastelu selventää energiantuotantoreittien perustavanlaatuisia eroja ja osoittaa elävien organismien käyttämät erilaiset aineenvaihduntastrategiat.
Energiantuotannon ja aerobisen hengityksen ja fermentaation vaiheiden vertailu selventää energian tuotantopolkujen merkittäviä vaihteluita, mikä edistää biologisten prosessien syvempää ymmärtämistä.
Aerobisten hengitys- ja fermentaatiomekanismien yksityiskohtainen vertailu tarjoaa syvällisen ymmärryksen erilaisista energiantuotantoprosesseista eri organismeissa ja korostaa solujen energiantuotannossa mukana olevia monimutkaisia aineenvaihduntareittejä.
Ero aerobisen hengityksen ja fermentaation välillä energiantuotannon ja lopputuotteiden osalta korostaa aineenvaihduntareittien monimutkaisuutta ja paljastaa organismien käyttämät erilaiset strategiat täyttääkseen energiantarpeensa.
Yksityiskohtainen katsaus aerobisiin hengitys- ja käymisprosesseihin antaa kattavan käsityksen siitä, kuinka soluenergiaa tuotetaan eri organismeissa, korostaen näiden kahden päämenetelmän merkitystä.
Näiden prosessien sijainti solussa on olennainen niiden toiminnan ymmärtämiseksi, koska aerobista hengitystä tapahtuu solun mitokondrioissa ja fermentaatiota sytoplasmassa.
Laaja lopputuotevalikoima ja energiantuotanto ovat merkittäviä tekijöitä, jotka erottavat aerobisen hengityksen ja käymisen, mikä korostaa elävien organismien energiantuotantoprosessien monimuotoisuutta.