Аэробное дыхание

Содержание статьи:

• Определение Анаэробного Дыхания
• Функция Анаэробного дыхания
• Где Происходит Анаэробное Дыхание?
• Что общего между Анаэробным дыханием и Аэробным дыханием?
• В чем разница между Аэробным дыханием и Анаэробным дыханием?
• Виды Анаэробного дыхания
• Уравнения Анаэробного Дыхания
• Примеры Анаэробного дыхания
• Больные мышцы и молочная кислота
• Дрожжи и алкогольные напитки
• Метаногенез и опасные домочадцы
• Швейцарский сыр и Пропионовая кислота
• Уксус и Ацетогенез
• связанный термин
• Викторина

A+ а-

Определение Анаэробного Дыхания

Аэробное дыхание — это процесс, при котором клетки, которые не дышат кислородом, высвобождают энергию из топлива для своих жизненных функций.

Молекулярный кислород самый эффективный акцептор электрона для дыхания, должный к своему сродству ядра высокому для электронов. Однако, некоторые организмы эволюционировали для использования других окислителей, и как таковой, эти выполняют дыхание без кислорода.

Эти организмы также использовать электронно-транспортной цепи , чтобы вырабатывать столько же АТФ, как можно дальше от их топлива, но их электронно-транспортных цепей извлечения меньше энергии, чем аэробное дыхание, потому что их акцептором электронов слабее.

Многие бактерии и археи могут выполнять только анаэробное дыхание. Многие другие организмы могут выполнять аэробное или анаэробное дыхание в зависимости от наличия кислорода.

Люди и другие животные полагаются на аэробное дыхание для того чтобы остаться живыми, но могут расширить их жизни или представление клеток в отсутствии кислорода путем использование форм анаэробного дыхания.

Функция Анаэробного дыхания

Дыхание-это процесс, с помощью которого энергия, хранящаяся в топливе, преобразуется в форму, которую может использовать клетка. Как правило, энергия, хранящаяся в молекулярных связях молекулы сахара или жира, используется для создания АТФ, путем извлечения электронов из молекулы топлива и использования их для питания транспортной цепи электронов.

Дыхание имеет решающее значение для выживания клетки, потому что если она не может освободить энергию от топлива, чтобы управлять своими жизненными функциями, клетка умрет.

Вот почему воздух-дыша организмы умирают так быстро без постоянн поставкы кислорода: наши клетки не могут произвести достаточную энергию для того чтобы остаться живыми без его.

Вместо кислорода, анаэробные клетки используют вещества, такие как сульфат, нитрат, сера, и фумарат гнать их клеточное дыхание.

Многие клетки могут выполнять аэробное или анаэробное дыхание в зависимости от наличия кислорода.

Изображение ниже иллюстрирует тест пробирки whereby ученые могут определить если организм:

• Облигатный Аэроб – организм, который не может выжить без кислорода
• Облигатный анаэроб – организм, который не может выжить в присутствии кислорода
• В аэротолерантных организм – организм, который может жить в присутствии кислорода, но не использовать его, чтобы расти
• Факультативный Аэроб – организм, который может использовать кислород, чтобы расти, но также может выполнять и анаэробное дыхание

Где Происходит Анаэробное Дыхание?

Анаэробное дыхание происходит в цитоплазме клеток. Действительно, большинство клеток, которые используют анаэробное дыхание, — это бактерии или археи, у которых нет специализированных органелл.

Что общего между Анаэробным дыханием и Аэробным дыханием?

И аэробное и анаэробное дыхание начинает с разделять молекулы сахара в вызванном процессе “гликолизом.»Этот процесс уничтожает 2 молекулы АТП и создает 4 АТП, для чистого увеличения 2 АТП в молекулу сахара которая разделена.

И в аэробном и анаэробном дыхании, 2 половины молекулы сахара после этого посланы через другую серию реакций которые используют цепи перехода электрона для того чтобы произвести больше ATP.

Именно эти реакции требуют акцептора электронов — будь то кислород, сульфат, нитрат и т.д. — чтобы управлять ими.

В чем разница между Аэробным дыханием и Анаэробным дыханием?

После гликолиза аэробные и анаэробные клетки направляют две половинки глюкозы через длинную цепь химических реакций, чтобы генерировать больше АТФ и извлекать электроны для использования в их транспортной цепи электронов.

Однако, что эти реакции, и где они случаются, меняют между аэробными и анаэробными клетками.

В аэробных клетках, электрон-транспортной цепи, и большинство химических реакций дыхания, происходит в митохондриях. Система мембран mitochondria делает процесс очень более эффективным путем концентрировать химические реактанты дыхания совместно в одном малом космосе.

В анаэробных клетках, однако, дыхание типично осуществляет в цитоплазме клетки, в виду того что большинств анаэробные клетки не имеют специализированные органеллы. Серия реакций типично коротке, и использует акцептор электрона как сульфат, нитрат, сера, или фумарат вместо кислорода.

Анаэробное дыхание также производит меньше ATP для каждой усваиваемой молекулы сахара чем аэробное дыхание. Кроме того, она производит различные отходы производства-в том числе, в некоторых случаях, алкоголь!

Виды Анаэробного дыхания

Виды анаэробного дыхания столь же разнообразны, как и его акцепторы электронов. Важные типы анаэробного дыхания включают:

• Молочная кислота брожения – в этот тип анаэробного дыхания, глюкоза распадается на две молекулы молочной кислоты, чтобы произвести два АТП.
• Спиртовое брожение – в этот тип анаэробного дыхания, глюкозы расщепляется на этанол, или этиловый спирт. Этот процесс также производит 2 АТП в молекулу сахара.
• Другие типы брожения – прочая ферментации выполняются некоторые бактерии и археи. Эти вклюают proprionic кисловочное заквашивание, заквашивание масляной кислоты, растворяющее заквашивание, смешанное кисловочное заквашивание, заквашивание butanediol, stickland заквашивание, acetogenesis, и methanogenesis.

Уравнения Анаэробного Дыхания

Уравнения для двух наиболее распространенных типов анаэробного дыхания:

* Заквашивание молочной кислоты:

С₆н₁₂О₆ (глюкоза)+ 2 АДФ + фосфат 2 → 2 молочная кислота + 2 АТФ

• Спиртовое брожение:

С₆н₁₂О₆ (глюкоза) + 2 АДФ + 2 фосфат → 2С₂Н₅он (этанол) + 2 со₂ + 2 СПС

Примеры Анаэробного дыхания

Больные мышцы и молочная кислота

Во время интенсивной тренировки, наши мышцы используют кислород для того чтобы произвести ATP более быстро чем мы можем поставить его.

Когда это случается, мышечные клетки могут выполнить гликолиз более быстро чем они могут поставить кислород к митохондриальной цепи перехода электрона.

Результат что заквашивание молочной кислоты происходит внутри наши клетки – и после увеличиваемой тренировки, построенная молочная кислота может сделать наши мышцы болит!

Дрожжи и алкогольные напитки

Алкогольные напитки, такие как вино и виски, обычно производятся путем розлива дрожжей-которые выполняют алкогольную ферментацию — с раствором сахара и других вкусовых соединений.

Дрожжи могут использовать сложные углеводы включая те найденные в картошках, виноградинах, мозоли, и много других зерен, как источники сахара.

Помещать дрожжи и свой источник топлива в воздухонепроницаемую бутылку обеспечивает что не будет достаточный кислород вокруг для того чтобы помешать с анаэробным дыханием которое производит спирт!

Алкоголь на самом деле токсичен для дрожжей, которые его производят – когда концентрация алкоголя станет достаточно высокой, дрожжи начнут умирать.

По этой причине невозможно заварить вино или пиво с содержанием алкоголя более 30%. Однако процесс дистилляции, который отделяет спирт от других компонентов варева, может быть использован для концентрации спирта и получения крепких спиртовых напитков.

Метаногенез и опасные домочадцы

К сожалению, алкогольная ферментация-это не единственный вид ферментации, который может произойти в растительном веществе. Глюкоза заквашена в этиловый спирт – но различный вызванный спирт, метанолом, можно произвести от заквашивания различного сахара найденного в заводах.

Когда целлюлоза заквашена в метанол, результаты могут быть опасны. Опасности “самогон” – дешевые, самодельные виски, который часто содержит большое количество метанола из-за плохого пивоварения и дистилляции – были объявлены в 20^{— го} века во время сухого закона.

Смерть и повреждение нервов от отравления метанолом по-прежнему являются проблемой в районах, где неквалифицированные люди пытаются варить алкоголь дешево. Так что, если вы собираетесь стать пивоваром, убедитесь, что вы делаете свою домашнюю работу!

Швейцарский сыр и Пропионовая кислота

Заквашивание пропионовой кислоты дает швейцарскому сыру свой своеобразнейший флейвор. Отверстия в швейцарском сыре фактически сделаны пузырями газа углекислого газа выпущенного как неныжный продукт бактерий которые используют заквашивание пропионовой кислоты.

После внедрения более жестких санитарных норм в 20 —^ом веке, многие производители швейцарского сыра были озадачены, чтобы найти, что их сыр был потерять ее отверстия – и его вкус!

Виной всему стало отсутствие специфических бактерий, продуцирующих пропионовую кислоту. На протяжении веков, эта бактерия была введена в качестве загрязняющего вещества из сена, который ели коровы. Но после введения более строгих стандартов гигиены этого больше не происходило!

Эти бактерии теперь добавлены преднамеренно во время продукции для того чтобы обеспечить что швейцарский сыр остается flavorful и сохраняет свое немедленно узнаваемое holey возникновение.

Уксус и Ацетогенез

Бактерии, которые выполняют ацетогенез, ответственны за изготовление уксуса, который состоит в основном из уксусной кислоты.

Уксус фактически требует 2 процессов заквашивания, потому что бактерии которые делают укусную кислоту требуют спирта как топливо!

Как таковой, уксус сперва заквашен в алкогольный препарат, как вино. Затем спиртовая смесь снова ферментируется с использованием ацетогенных бактерий.

связанный термин

• АТП – клеточного “топлива”, которое может быть использовано для питания сотовых бесчисленное множество действий и реакций.
• Окисление – важный процесс в химии, где электроны теряются. Молекула, которая потеряла электроны в процессе окисления, как говорят, была “окислена” или “была повышена степень окисления.”

Викторина

1. Все клетки выполняют гликолиз.
А. Правда
Б. Ложь

2. Процесс анаэробного дыхания объясняет, как некоторые клетки могут выжить без кислорода.
А. Правда
Б. Ложь

3. Клетки могут жить без ATP, покуда они имеют сахар как источник еды.
А. Правда
Б. Ложь

Ложь! Все ячейки должны иметь АТП, чтобы выжить, как АТФ энергии в форме, они могут использовать для своих жизненных процессов.

Они могут превратить сахар в АТФ, но им требуется окислитель, который могут использовать их клетки – например, кислород. фумарат или сера-для этого.

Данная статья размещена исключительно в общих познавательных целях посетителей и не является научным материалом, универсальной инструкцией или профессиональным медицинским советом, и не заменяет приём доктора. За диагностикой и лечением обращайтесь только к квалифицированным врачам, в государственных больницах и частных клиниках.