การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนคืออะไรและแตกต่างจากแอโรบิกอย่างไร

การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นเหตุการณ์ทางเดินหายใจที่ไม่ต้องการออกซิเจนเพื่อความอยู่รอดและช่วยให้เกิดพลังงาน ATP

อย่างไรก็ตามในกระบวนการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนกลูโคสจำเป็นต้องทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้น

การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถผลิตพลังงานได้น้อยกว่าการหายใจแบบใช้ออกซิเจนซึ่งสามารถผลิตพลังงานได้จำนวนมาก

โดยรวมแล้วการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะก่อให้เกิด ATP, NADH และ NAD + ดังนั้นกระบวนการไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนจึงเกิดขึ้นได้

ตัวอย่างของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนนี้คือการหมัก การหมักเป็นการผลิตพลังงานที่เกิดขึ้นในเซลล์และไม่เกี่ยวข้องกับปริมาณออกซิเจนหรือไซโตซอล

ต่อไปนี้จะอธิบายตัวอย่างของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน

1. การหมักแอลกอฮอล์

การหมักแอลกอฮอล์เป็นกระบวนการทำปฏิกิริยาของจุลินทรีย์ในรูปแบบของยีสต์และกลูโคสซึ่งถูกออกซิไดซ์เพื่อผลิตเอทานอลและ CO

ขั้นตอนการเผาผลาญนี้เหมือนกับไกลโคไลซิสโดยที่ในกระบวนการเริ่มต้นโมเลกุลของกลูโคสจะแตกตัวเพื่อสร้างไพรูเวต

จากนั้นจะมีปฏิกิริยาของเอนไซม์ 2 ขั้นตอนคือการปรับเปลี่ยนกรดไพรูวิกให้อยู่ในรูปของอะซิทัลดีไฮด์และปฏิกิริยารีดิวซ์ของอะซิทัลดีไฮด์ในรูปของแอลกอฮอล์

การหมักแอลกอฮอล์เป็นวิธีการหมักที่มนุษย์ใช้บ่อยที่สุดวิธีหนึ่งตั้งแต่สมัยโบราณ

การหมักนี้ใช้ในการแปรรูปอาหารเช่นขนมปังและเครื่องดื่มแอลกอฮอล์

2. การหมักกรดแลคติก

ในการหมักแลคเตทเริ่มต้นด้วยกระบวนการไกลโคไลซิสและดำเนินการโดยเซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์อื่น ๆ นอกจากนี้การหมักกรดแลคติกสามารถอำนวยความสะดวกได้โดยการมีแบคทีเรียกรดแลคติกบางชนิด

โดยทั่วไปแล้วส่วนที่เป็นกล้ามเนื้อของกระบวนการนี้สามารถกักเก็บพลังงานที่จำเป็นได้เร็วกว่า แต่การสะสมของกรดแลคติกจำนวนมากอาจทำให้กล้ามเนื้อล้าได้

อ่านเพิ่มเติม: ทำไมนกเพนกวินถึงบินไม่ได้เมื่อเป็นนก

หากมีการผลิตกรดแลคติกในระดับที่มากเกินไปขั้นตอนต่อไปจะถูกถ่ายโอนไปยังตับเพื่อสังเคราะห์จนกว่าจะกลายเป็นกรดไพรูวิกอีกครั้ง

การหมักกรดแลคติกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องดื่มและอาหารโดยใช้แบคทีเรียกรดแลคติก ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ทำจากการหมักกรดแลคติก ได้แก่ โยเกิร์ตชีสกะหล่ำปลีดองและอื่น ๆ

ความแตกต่างระหว่างการหายใจแบบแอโรบิคและแบบไม่ใช้ออกซิเจน

1. ความต้องการออกซิเจนแตกต่างกัน

เป็นที่ชัดเจนว่าการหายใจแบบแอโรบิคต้องการออกซิเจนในขณะที่ปฏิกิริยาแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่เกิดขึ้น

2. กระแสของความแตกต่าง

หากเราดูแผนภูมิขั้นตอนการหายใจแบบแอโรบิคข้างต้นกระบวนการหายใจแบบแอโรบิคส่วนใหญ่เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรีย ในขณะเดียวกันการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะเกิดขึ้นในไซโทพลาสซึม

3. ความแตกต่างในกระบวนการและขั้นตอน

ในการหายใจแบบแอโรบิคกระบวนการนี้มีแนวโน้มที่จะใช้เวลานานขึ้น ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน (glycolysis, oxidative decarbox, Krebs cycle และ electron transport) ในขณะที่ปฏิกิริยาแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นเพียงไกลโคไลซิสหรือการหมัก

4. สินค้าที่ผลิต

พลังงานที่เกิดจากการหายใจแบบแอโรบิคนั้นสูงกว่าพลังงานที่ไม่ใช้ออกซิเจนมาก การหายใจแบบแอโรบิคก่อให้เกิดพลังงานสุทธิ 36 ATP (เนื่องจากในระหว่างการเปลี่ยนจากไกลโคไลซิสในไซโทพลาสซึมไปสู่การถ่ายโอนอิเล็กตรอนในไมโทคอนเดรียจำเป็นต้องใช้ 2 ATP ดังนั้นจากทั้งหมด 38 ATP-2 ATP) ในขณะที่ Anaerobes มีเพียง 2

5. ความแตกต่างในผลลัพธ์รอง

นอกเหนือจากปริมาณพลังงานที่ผลิตแล้วสารตกค้างของผลิตภัณฑ์ / กระบวนการก็แตกต่างกันด้วย การหายใจแบบแอโรบิคจะแบ่งสารตั้งต้นออกเป็น CO2 และ H2O อย่างสมบูรณ์ ในที่สุดไฮโดรเจนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากสารตั้งต้นในระหว่างกระบวนการจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและผลิตน้ำ

ในขณะเดียวกันการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะทำให้สารตั้งต้นแตกตัวเป็นน้ำอย่างไม่สมบูรณ์ เป็นผลให้ไฮโดรเจนบางส่วนที่ปล่อยออกมาจากสารตั้งต้นจะทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่น ๆ และสร้างกรดประเภทต่างๆ

ข้อมูลอ้างอิง

• การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน - BioNinja
• การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนคืออะไร - BBC

บทความนี้เป็นโพสต์ของผู้ร่วมให้ข้อมูล เนื้อหาของบทความเป็นความรับผิดชอบของผู้ให้ข้อมูลทั้งหมด