Ana Fark - Aerobik ve Anaerobik Solunum

Aerobik ve anaerobik solunum, organizmalarda bulunan iki tür hücresel solunumdur. Hücresel solunum, potansiyel enerjiyi ATP formunda serbest bırakmak için gıdaları parçalama işlemidir. Aerobik solunum, daha yüksek hayvanlarda ve bitkilerde meydana gelir. Anaerobik solunum esas olarak maya gibi mikroorganizmalarda meydana gelir. Her iki işlem de hammadde olarak glikoz kullanır. NS asıl fark aerobik ve anaerobik solunum arasındaki aerobik solunum oksijen varlığında gerçekleşir buna karşılık oksijensiz ortamda oksijenli solunum olur.

Bu makale inceler,

1. Aerobik Solunum Nedir? – Özellikler, Süreç 2. Anaerobik Solunum Nedir? – Özellikler, Süreç 3. Aerobik ve Anaerobik Solunum arasındaki fark nedir

Aerobik Solunum Nedir?

ATP formunda enerji üretmek için yiyecekleri parçalayan oksijen varlığında meydana gelen reaksiyonlar dizisi, aerobik solunum olarak bilinir. En bol hücresel onarım türü, yüksek bitki ve hayvanlarda meydana gelen aerobik solunumdur. Aerobik solunum, sitoplazmada ve mitokondride gerçekleşir. Tek bir glikoz molekülünden 36 ATP üretir. Temel olarak, aerobik solunumda üç adım yer alır. Bunlar glikoliz, sitrik asit döngüsü ve elektron taşıma zinciridir. Substrat çoğunlukla glikozdur ve inorganik son ürünler karbondioksit ve sudur. Bu nedenle, aerobik solunum fotosentezin tersidir. Aerobik solunumun genel kimyasal reaksiyonu aşağıda gösterilmiştir.

Aerobik Solunumun Kimyasal Reaksiyonu

C₆H₁₂Ö₆ + 6Ö₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 2, 900 kJ/mol

Glikoliz aerobik solunumun ilk adımıdır ve oksijen olmadan bağımsız olarak gerçekleşir. Bu nedenle anaerobik solunumda da glukoz yıkımının ilk basamağıdır. Glikoliz, tüm hücrelerin sitoplazmasında meydana gelir. Glikoliz sırasında, glikoz iki piruvat molekülüne parçalanır ve net kazanç olarak 2 ATP üretilir. Ek olarak, gliseraldehit-3-fosfattan elektronlar elde edilerek iki NADH molekülü oluşturulur. Piruvat, piruvatın oksidatif dekarboksilasyonu sırasında karbondioksiti ortadan kaldırarak piruvattan asetil-CoA oluşturarak mitokondri matrisine dönüştürülür. Asetil-CoA daha sonra sitrik asit döngüsüKrebs döngüsü de denir. Sitrik asit döngüsü sırasında, tek bir glikoz molekülü, 2 GTP, 6 NADH ve 2 FADH üreten altı karbon dioksit molekülüne tamamen oksitlenir.₂. Bu NADH ve FADH2 oksijenle birleşerek oksidatif fosforilasyon sırasında ATP üretir. Oksidatif fosforilasyon, mitokondrinin iç zarında meydana gelir ve elektronları bir dizi taşıyıcı aracılığıyla aktarır. elektron taşıma zinciri. Aerobik solunumun toplam verimi 36 ATP'dir. Aerobik solunumun şematik bir diyagramı şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1: Aerobik Solunum

Anaerobik Solunum Nedir?

Anaerobik Solunum, oksijenin yokluğunda meydana gelen, yiyecekleri basit organik bileşiklere ayıran ve ATP şeklinde enerji üreten reaksiyonlar dizisidir. Anaerobik solunum, bazı bakteri, maya ve parazit solucanlar gibi mikroorganizmalarda meydana gelir. Bu organizmaların hücrelerinin sitoplazmasında meydana gelir ve sadece 2 ATP verir.

Aerobik solunumun iki kategorisi tanımlanmıştır. Anaerobik solunumun ilk kategorisi, glikoliz ve piruvatın laktik asit veya etanole tam olmayan oksidasyonu yoluyla oluşur. İşlem fermantasyon olarak adlandırılır. Nihai elektron alıcısı ve hidrojen alıcısı, basit organik son üründür. Nihai ürünler, atık metabolitler olarak ortama salgılanır. Fermantasyon sırasında, ilk adım olarak glikoliz meydana gelir. Ardından gelen piruvat, maya ve bazı bakterilerde etanole dönüştürülür. Bitkilerde oksijen olmadığında anaerobik solunumla etanol üretilir. Bu tür fermantasyona etanol fermantasyonu denir. Etanol fermantasyonunun genel kimyasal reaksiyonu aşağıda gösterilmiştir.

Etanol Fermantasyonunun Kimyasal Reaksiyonu

C₆H₁₂Ö₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 118 kJ/mol

Hayvanlarda oksijen yokluğunda anaerobik solunumla laktik asit üretilir. Buna laktik asit fermantasyonu denir. Laktik asit fermantasyonu için genel kimyasal reaksiyon aşağıda gösterilmiştir.

Laktik Asit Fermantasyonunun Kimyasal Reaksiyonu

C₆H₁₂Ö₆ → 2C₃H₆Ö₃ + 120 kJ/mol

Fermantasyonun etkinliği, aerobik solunumla karşılaştırıldığında çok düşüktür. Laktik asit fermantasyonu sırasında üretilen laktik asit dokular için toksiktir. Laktik asit fermantasyonu anlamında aerobik solunum ile anaerobik solunum arasındaki fark şekil 2'de gösterilmektedir.

Şekil 2: Aerobik solunum ve laktik asit fermantasyonu arasındaki fark

Anaerobik solunumun ikinci kategorisi sırasında, son elektron alıcısı, elektron taşıma zincirinin sonundaki sülfat veya nitrattır. Bakteriler ve arkeler gibi bazı prokaryotlar bu tür anaerobik solunum gerçekleştirir. Elektronları sülfatla kabul etmek, son ürün olarak hidrojen sülfür üretir. Metanojenlerde, son elektron alıcısı, son ürün olarak metan üreten karbondioksittir.

Aerobik ve Anaerobik Solunum Arasındaki Fark

Oksijen

Aerobik Solunum: Aerobik solunum oksijen varlığında gerçekleşir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum oksijen yokluğunda gerçekleşir.

Bitki ve Hayvan Türleri

Aerobik Solunum: Aerobik solunum tüm yüksek bitki ve hayvanlarda bulunur.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum genellikle mikroorganizmalarda bulunur, ancak nadiren daha yüksek organizmalarda bulunur.

oluşum

Aerobik Solunum: Aerobik solunum sadece hücre içinde gerçekleşir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum her yerde olabilir.

Hücre içinde yerelleştirme

Aerobik Solunum: Aerobik solunum sitoplazmada ve mitokondride gerçekleşir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum sadece sitoplazmada gerçekleşir.

Kalıcı/Geçici Yapı

Aerobik Solunum: Aerobik solunum, oksijen gazı varlığında sürekli olarak gerçekleşir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum, mikroorganizmalarda sürekli olarak gerçekleşir. Ancak daha yüksek hayvanlarda oksijen yokluğunda meydana gelir.

adımlar

Aerobik Solunum: Aerobik solunum, glikoliz, piruvat oksidasyonu, TCA döngüsü, elektron taşıma zinciri ve ATP sentezi yoluyla gerçekleşir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum, glikoliz ve piruvatın eksik parçalanması yoluyla gerçekleşir.

Yeterlik

Aerobik Solunum: Aerobik solunum, glikoz molekülü başına 36 ATP üretir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum, glikoz molekülü başına 2 ATP üretir.

toksisite

Aerobik Solunum: Aerobik solunum organizma için toksik değildir.

Anaerobik Solunum: Aerobik solunum yüksek organizmalar için toksiktir.

Son Ürünler

Aerobik Solunum: Aerobik solunumdaki son ürünler karbondioksit ve sudur.

Anaerobik Solunum: Mayadaki fermantasyonun son ürünleri etanol ve karbondioksittir. Hayvanlarda son ürün laktik asittir. Bakteriler son ürün olarak metan ve hidrojen sülfür üretir.

oksitlenme

Aerobik Solunum: Aerobik solunum sırasında substrat tamamen karbondioksit ve suya oksitlenir.

Anaerobik Solunum: Anaerobik solunum sırasında substrat tam olarak oksitlenmez.

Çözüm

Hücresel solunum, aerobik solunum ve anaerobik solunum olarak bilinen iki yolda gerçekleşir. Aerobik solunum çoğunlukla yüksek hayvanlarda ve bitkilerde görülür. Anaerobik solunum, parazit solucanlar, maya ve bazı bakteriler gibi mikroorganizmalarda meydana gelir. Hem aerobik hem de anaerobik solunum, substrat olarak glikoz kullanır. Aerobik solunum oksijen varlığında meydana gelir, substratı tamamen oksitler, inorganik son ürünler, karbondioksit ve su verir. Buna karşılık, oksijenin yokluğunda anaerobik solunum meydana gelir, substratı tamamen oksitleyerek etanol gibi organik son ürünler verir. Anaerobik solunum substratı tamamen oksitlediğinden, ATP verimi, aerobik solunum verimine kıyasla çok düşüktür. Aerobik solunum 36 ATP verir, ancak anaerobik solunum glikoz molekülü başına sadece 2 ATP verir. Bu, aerobik solunum ile anaerobik solunum arasındaki farktır.

Referans:1. Cooper, Geoffrey M. “Metabolik Enerji.” Hücre: Moleküler Bir Yaklaşım. 2. Baskı. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, 01 Ocak 1970. Web. 07 Nisan 2017.2. Jurtshuk, Peter ve Jr. “Bakteriyel Metabolizma.” Tıbbi Mikrobiyoloji. 4. baskı. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, 01 Ocak 1996. Web. 07 Nisan 2017.3. “Aerobik Solunum ve Anaerobik Solunum – Sınavlarımı Geçin: GSCE Biyoloji için kolay sınav revizyon notları.” Aerobik Solunum ve Anaerobik Solunum – Sınavlarımı Geçin: GSCE Biyoloji için kolay sınav revizyon notları. N.p., n.d. Ağ. 07 Nisan 2017.

Görüntü Nezaket:1. “Aerobik yollar” Boumphreyfr tarafından - Commons Wikimedia2 aracılığıyla kendi çalışmanız (CC BY-SA 3.0). “2505 Aerobik ve Anaerobik Solunum” OpenStax College tarafından – Anatomy & Physiology, Connexions Web sitesi. 19 Haziran 2013. (CC BY 3.0) Commons Wikimedia aracılığıyla