تنفس هوازی در مقابل تنفس بی هوازی
تنفس به طور کلی تشکیل انرژی به شکل آدنوزین تری فسفات (ATP) با سوزاندن غذا با اکسیژن است، اما نوع دیگری از تنفس در غیاب اکسیژن انجام می شود که تنفس بی هوازی نامیده می شود. تفاوت های زیادی بین این دو نوع اصلی تنفس از جمله مسیرهای بیوشیمیایی و همچنین حجم انرژی تولید شده وجود دارد.
تنفس هوازی چیست؟
طبق تعریف، تنفس هوازی مجموعه ای از اتفاقاتی است که در داخل سلول های موجودات زنده رخ می دهد تا با سوزاندن غذا در مجاورت اکسیژن، ATP تولید کند. ATP بهترین شکل برای ذخیره انرژی در داخل سلول است. پس از کل فرآیند تنفس هوازی، دی اکسید کربن به عنوان یک محصول زائد تشکیل می شود. قندها (گلوکز)، آمینو اسیدها و اسیدهای چرب از جمله بسترهای تنفسی پرمصرف در تنفس هستند. فرآیند تنفس هوازی از اکسیژن به عنوان گیرنده نهایی الکترون استفاده می کند. کل فرآیند تنفس شامل چهار مرحله اصلی به نام‌های گلیکولیز، دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو پیروات، چرخه اسید سیتریک (چرخه کربس) و فسفوریلاسیون اکسیداتیو است. پس از انجام تمام فرآیندها، مقدار خالصی از 38 مولکول ATP از یک مولکول گلوکز تولید می‌شود (C6H12O 6). با این حال، به دلیل نشتی غشاها و تلاش‌هایی که برای جابجایی برخی مولکول‌ها در طول فرآیند صرف می‌شود، تولید خالص به حدود 30 مولکول ATP از یک مولکول گلوکز محدود می‌شود. بزرگی این مسیر بسیار زیاد است. تریلیون‌ها مولکول ATP از طریق تنفس هوازی در تعداد بی‌شماری سلول‌های بدن تولید می‌شوند و در حالی که به همان میزان دی اکسید کربن تولید می‌شود، مقدار زیادی اکسیژن مورد نیاز است.همه این خواسته ها و تولیدات از طریق تنفس خارجی دم و بازدم با تسهیل سیستم گردش خون برای انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن به بالا و پایین ادامه می یابد.
تنفس بی هوازی چیست؟
تنفس برای به دست آوردن انرژی مهم است. با این حال، همه مکان‌های جهان اکسیژن ندارند و این امر از ارگانیسم‌ها می‌خواهد تا با تکنیک‌های مختلف برای زندگی در چنین محیط‌هایی سازگار شوند. تنفس بی هوازی یکی از روش های استخراج انرژی از مواد آلی با استفاده از مواد شیمیایی دیگر است. ترکیبات سولفات یا نیترات به عنوان گیرنده نهایی الکترون در فرآیند. علاوه بر این، این گیرنده‌های الکترون پایانی در پتانسیل‌های کاهش کارایی کمتری دارند و تنها می‌توانند چند مولکول ATP در هر مولکول گلوکز تولید کنند. معمولاً مواد زائد سولفید، نیتریت یا متان هستند و بوی نامطبوعی برای انسان و بیشتر حیوانات دیگر دارند. اسید لاکتیک یکی دیگر از مواد زائد تولید شده از طریق تنفس بی هوازی است.جالب است بدانید که تنفس بی‌هوازی می‌تواند در بدن انسان نیز اتفاق بیفتد، به‌ویژه زمانی که برای انجام حرکات سریع ماهیچه‌ها نیاز به اکسیژن زیاد باشد. در چنین مواردی اسید لاکتیک تولید می شود و این باعث گرفتگی عضلات می شود. تنفس بی هوازی مترادف با تخمیر است، به ویژه در مسیر گلیکولیتیک، اما اتانول و دی اکسید کربن به عنوان مواد زائد در تخمیر تشکیل می شوند.
تفاوت بین تنفس هوازی و تنفس بی هوازی چیست؟
• اکسیژن در تنفس هوازی نقش دارد اما در تنفس بی هوازی نقش ندارد.
• راندمان تولید انرژی در تنفس هوازی بسیار بیشتر از تنفس بی هوازی است.
• در میان موجودات، تنفس هوازی بیشتر از تنفس بی هوازی است.
• محصولات زائد بر اساس نوع گیرنده الکترون پایانی در تنفس بی هوازی متفاوت است، در حالی که دی اکسید کربن ضایعات اصلی در تنفس هوازی است.
• تنفس هوازی به حفظ سطح اکسیژن اتمسفر کمک می کند در حالی که تنفس بی هوازی به حفظ چرخه کربن، چرخه نیتروژن و بسیاری دیگر کمک می کند.
