แอโรบิก หมายถึงคำว่า 'ต่อหน้าออกซิเจน' ในขณะที่คำว่า แอนแอโรบิก หมายถึง 'ขาดออกซิเจน' ดังนั้นการหายใจที่เกิดขึ้นในที่ที่ มีออกซิเจน จึงเรียกว่าการหายใจแบบใช้ออกซิเจนในทางกลับกันการหายใจที่เกิดขึ้นใน กรณีที่ไม่มีออกซิเจน จึงเป็นที่ทราบกันดีว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
ดังนั้นปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการสลายโมเลกุลสารอาหารโดยมีจุดประสงค์ในการผลิตพลังงานจึงเรียกว่าการ หายใจ ดังนั้นพลังงานที่ร่างกายต้องการเพื่อทำงานได้ดีซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาเคมี กระบวนการนี้เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียหรือในไซโตพลาสซึมของเซลล์ทั้งแบบแอโรบิกหรือแบบไม่ใช้อากาศ
ด้านล่างเราจะพิจารณาประเด็นสำคัญที่แยกการหายใจแบบแอโรบิคกับการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
แผนภูมิเปรียบเทียบ
| พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | แอโรบิกหายใจ | ระบบหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน |
|---|---|---|
| คำนิยาม | การสลายกลูโคสในที่ที่มีออกซิเจนเพื่อผลิตพลังงานจำนวนมากเรียกว่าการหายใจแบบใช้ออกซิเจน | การสลายกลูโคสในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนในการผลิตพลังงานเรียกว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน |
| สมการทางเคมี | กลูโคส + ออกซิเจนให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ + พลังงาน | กลูโคสให้กรดแลคติก + พลังงาน |
| มันเกิดขึ้นใน | พลาสซึมถึงไมโทคอนเดรีย | เกิดขึ้นในพลาสซึมเท่านั้น |
| พลังงานที่ผลิต | ปริมาณพลังงานที่ผลิตสูง | ปริมาณพลังงานที่ผลิตได้น้อยลง |
| จำนวน ATP ที่นำออกใช้ | 38 ATP | 2 ATP |
| ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคือ | คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ | กรดแลคติค (เซลล์สัตว์), คาร์บอนไดออกไซด์และเอทานอล (เซลล์พืช) |
| มันต้องการ | ออกซิเจนและกลูโคสในการผลิตพลังงาน | ไม่ต้องการออกซิเจน แต่ใช้กลูโคสเพื่อผลิตพลังงาน |
| มันเกี่ยวข้องกับ | 1. Glycolysis - เรียกอีกอย่างว่าทางเดิน Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) 2. ระบบทางเดินหายใจ (การขนส่งอิเล็กตรอนและออกซิเดชันฟอสฟอรัส) 3. วัฏจักรกรด tricarboxylic (TCA) หรือที่เรียกว่าวงจรกรดซิตริกหรือวงจร Krebs | 1. ไกลคอล 2. การหมัก |
| กระบวนการเผาไหม้ | สมบูรณ์ | ไม่สมบูรณ์ |
| ประเภทของกระบวนการ | มันเป็นกระบวนการที่ยาวนานสำหรับการผลิตพลังงาน | มันเป็นกระบวนการที่รวดเร็วเมื่อเทียบกับการหายใจแบบใช้ออกซิเจน |
| ตัวอย่าง | การหายใจแบบแอโรบิคเกิดขึ้นในพืชและสัตว์หลายชนิด (ยูคาริโอต) | ระบบหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นในเซลล์กล้ามเนื้อของมนุษย์ (ยูคาริโอต) แบคทีเรียยีสต์ (โปรคาริโอต) ฯลฯ |
ความหมายของการหายใจแบบใช้ออกซิเจน
การหายใจแบบแอโรบิคนั้นสามารถอธิบายได้ โดยปฏิกิริยาของเอนไซม์ กลไกนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งเชื้อเพลิงเช่น กลูโคส ไปยังออกซิเจนซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้าย
นี่คือเส้นทางหลักในการให้ พลังงาน ในการหายใจแบบแอโรบิค รูปแบบนี้ในตอนท้ายให้ ATP และตัวกลางการเผาผลาญทำงานเป็นสารตั้งต้นสำหรับเส้นทางอื่น ๆ ในเซลล์เช่นคาร์โบไฮเดรตไขมันและการสังเคราะห์โปรตีน
ดังนั้นสมการสามารถสรุปได้ดังนี้:
ดังนั้น ผลผลิตทั้งหมดของ ATP คือ 40: สี่จาก glycolysis สองจาก TCA และ 34 จากการขนส่งอิเล็กตรอน แม้ว่าจะมีการใช้ 2 ATP ใน Glycolysis ตอนต้นดังนั้นนี่จะให้เพียง 38 ATP ในแต่ละครั้ง
ในขณะที่ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาคือ 2900 kJ / mol ของกลูโคส ไม่มีการผลิตกรดแลคติก กระบวนการหายใจแบบแอโรบิคจะดำเนินไปอย่างต่อเนื่องในร่างกายของพืชและสัตว์
ความหมายของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถจำแนกได้จากการหายใจแบบใช้ออกซิเจนเกี่ยวกับการ มีส่วนร่วมของออกซิเจน ในขณะที่แปลงทรัพยากรที่ให้เช่นกลูโคสเป็นพลังงาน
แบคทีเรียบางตัวมีการพัฒนาระบบเช่นนี้ซึ่งใช้เกลือที่ประกอบด้วยออกซิเจนแทนที่จะใช้ออกซิเจนฟรีเป็นตัวรับอิเล็กตรอน พลังงานที่ผลิตโดยการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะมีประโยชน์ในช่วงเวลาที่ความต้องการพลังงานสูงในเนื้อเยื่อเมื่อออกซิเจนที่ผลิตโดยการหายใจแอโรบิกไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่ต้องการ แม้ว่าจะผลิตในปริมาณที่น้อยมากเมื่อเทียบกับการหายใจแบบใช้ออกซิเจน
ดังนั้นสมการสามารถสรุปได้ดังนี้:
ในปฏิกิริยาข้างต้นกลูโคสจะไม่สลายอย่างสมบูรณ์และด้วยเหตุนี้มันจึงผลิตพลังงานน้อยกว่ามาก ดังนั้นพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาเกี่ยวกับกิโลกรัมต่อจูลคือ 120 kJ / mol ของกลูโคส มันผลิตกรดแลคติค
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการหายใจแบบใช้ออกซิเจนกับการหายใจแบบไร้อากาศ
ต่อไปนี้เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการหายใจทั้งสองแบบ:
- การสลายกลูโคสในที่ที่มีออกซิเจนเพื่อผลิตพลังงานจำนวนมากเรียกว่าการ หายใจแบบใช้ออกซิเจน ในขณะที่
การสลายกลูโคสในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนเพื่อผลิตพลังงานเรียกว่าการ หายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน - สมการทางเคมี ของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนคือกลูโคส + ออกซิเจนให้คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ + พลังงานในขณะที่สมการการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนคือกลูโคสให้กรดแลคติก + พลังงาน
- การหายใจแบบแอโรบิก เกิดขึ้นใน ไซโตพลาสซึมสู่ไมโตคอนเดรียในขณะที่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมเท่านั้น
- มี การผลิตพลังงานสูงและปล่อย ATP 38 ครั้งในการหายใจแบบใช้ออกซิเจน มีการผลิตพลังงาน น้อยลง และปล่อย ATP 2 ครั้งในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
- ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในการหายใจแบบใช้ออกซิเจนคือคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในขณะที่กรดแลคติค (เซลล์สัตว์) คาร์บอนไดออกไซด์
และเอทานอล (เซลล์พืช) เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน - แอโรบิกหายใจ ต้องการ ออกซิเจนและกลูโคสในการผลิตพลังงานในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจน แต่ใช้
กลูโคสในการผลิตพลังงาน - ขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการ หายใจแบบใช้ออกซิเจนคือ - 1 Glycolysis - เรียกอีกอย่างว่าเส้นทางเอ็มเดน - เมเยอร์ฮอฟ - พาร์นาส (EMP); 2. ระบบทางเดินหายใจโซ่ (การขนส่งอิเล็กตรอนและออกซิเดชัน phosphorylation); 3. วัฏจักรกรด tricarboxylic (TCA) หรือที่เรียกว่าวงจรกรดซิตริกหรือวงจร Krebs ในขณะที่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนเท่านั้นคือ 1. Glycolysis และ 2. การหมัก
- การหายใจแบบแอโรบิกแสดงให้เห็นถึงกระบวนการ เผาไหม้ ที่สมบูรณ์ในขณะที่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนนั้นไม่สมบูรณ์
- แอโรบิกหายใจเป็น กระบวนการที่ยาวนาน สำหรับการผลิตพลังงานในขณะที่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็น กระบวนการที่รวดเร็ว ในการเปรียบเทียบ
- ตัวอย่าง การหายใจแบบแอโรบิคเกิดขึ้นในพืชและสัตว์หลายชนิด (ยูคาริโอต) ในขณะที่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นในกล้ามเนื้อของมนุษย์
เซลล์ (ยูคาริโอต) แบคทีเรียยีสต์ (โปรคาริโอต) ฯลฯ
ข้อสรุป
จากบทความข้างต้นเราสามารถพูดได้ว่าพลังงานเป็นปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของร่างกาย ความต้องการพลังงานนั้นเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีสองชนิดที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเช่นจุลินทรีย์พืชสัตว์ ปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้มีสองประเภทหนึ่งเรียกว่าการหายใจแบบแอโรบิคและอีกอันเรียกว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งเรากล่าวถึงข้างต้น
การหายใจและการหายใจเป็นกระบวนการที่แตกต่างกันสองแบบซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกันภายในร่างกายซึ่งอดีต (การหายใจ) เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของสารอาหารและเปลี่ยนเป็นรูปแบบของพลังงานในขณะที่หลัง (หายใจ) เชื่อมโยงกับการสูดดมและกระบวนการหายใจออกของออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ค่อนข้าง
