Razlika med aerobno in anaerobno celično dihanjem

Celično dihanje je niz metaboličnih reakcij, ki se dogajajo v celicah, da pretvorijo hranila v majhno energijsko molekulo, imenovano adenozin trifosfat (ATP).

Za aerobno dihanje je potreben kisik, da se ustvari energijska molekula ATP, kjer kot anaerobno dihanje sintetizira ATP z uporabo elektronske transportne verige, z anorganskimi molekulami, ki niso kisik.

Anaerobno dihanje običajno imenujemo fermentacija in v procesu se ne uporablja kisika. Obstajata dve vrsti fermentacije, ki vključujeta mlečnokislinsko vrenje ali alkoholno vrenje.

Fermentacija mlečne kisline se včasih pojavi v mišičnih celicah, kadar mišične celice primanjkujejo kisika. Med vadbo lahko občutite pekoč občutek in to je posledica proizvodnje mlečne kisline.

Celice pridobivajo energijo, shranjeno v hrani, tako da razgrajujejo molekule sladkorja narazen z encimsko posredovanimi reakcijami. Energija se pridobiva učinkoviteje v prisotnosti kisika s postopkom, imenovanim aerobno dihanje. Kadar ni na voljo kisika za razbijanje molekul sladkorja, so nekatere celice še vedno sposobne proizvajati energijo s postopkom, ki se imenuje fermentacija ali anaerobno celično dihanje ali anaerobna glikoliza.

Nekateri organizmi ne potrebujejo molekulskega kisika za proizvodnjo energijskih molekul, imenovanih ATP. Ti organizmi uporabljajo ATP po presnovni poti, ki vključuje zaporedno pretvorbo ogljikovih hidratov v delno oksidirane končne izdelke.

Na primer, prosti živi (ne parazitske) enocelične glive, kot je pivski kvas (Saccharomyces cereviseae), lahko fermentira različne disaharide in monosaharide. Pri fermentaciji kvasovk ali anaerobnem dihanju se največ sladkorja razbije, da dobimo etanol in ogljikov dioksid.

Po drugi strani je aerobno dihanje skoraj vsi evkariontski in številni prokariontski organizmi izključno odvisni od neprekinjene oskrbe molekul s kisikom za vzdrževanje življenja. Gre za katabolično reakcijo, katere teoretični izkoristek 36-38 molekul ATP na glukozo med celičnim dihanjem.

Pri aerobnem dihanju se kisik odvzame v organizem in se uporablja kot terminalni sprejemnik elektronov v verigi prenosa elektronov. Pojavi se kot del molekule vode na koncu aerobne reakcije.

V Krebsovem ciklu se ogljikov dioksid odstrani z reakcijami dekarboksilacije, vodikovi atomi pa se odstranijo iz vmesnih spojin in se prenesejo na kisik. Končno se ogljikov dioksid, ki nastane v mitohondrijih, sprosti v okolje.

Zato ogljikovi hidrati razpadajo v sladkor, nato v ATP. Celoten postopek aerobnega dihanja bo prikazan z naslednjo reakcijo.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + energija