Unterschied zwischen aerober Atmung und anaerober Atmung (mit Diagramm)

Aerobe und anaerobe Atmung sind die beiden häufigsten Arten der Zellatmung. Die Zellatmung ist eine Reihe von Stoffwechselreaktionen, die in Zellen von Organismen stattfinden, um biochemische Energie aus Nährstoffen in Adenosintriphosphat (ATP) umzuwandeln und dann Abfallprodukte freizusetzen. Viele Zellen können entweder aerobe oder anaerobe Atmung durchführen, je nachdem, ob Sauerstoff verfügbar ist. In diesem Artikel lernen Sie die grundlegenden Unterschiede zwischen aerober und anaerober Atmung kennen.

Was ist aerobe Atmung?

Die aerobe Atmung findet in den Mitochondrien statt und kann als Abbau von Glukose in Gegenwart von Sauerstoff beschrieben werden, um mehr Energie zu produzieren. Sauerstoff ist eine sehr wichtige Voraussetzung, um Energie/ATP (Adenosintriphosphat) zu produzieren . Obwohl dabei Fette, Proteine ​​und Kohlenhydrate als Reaktionspartner verbraucht werden, ist dies die bevorzugte Methode zum Pyruvatabbau bei der Glykolyse und erfordert, dass Pyruvat in die Mitochondrien gelangt, um durch den Kreb-Zyklus vollständig oxidiert zu werden. Die Produkte dieses Prozesses sind Kohlendioxid und Wasser, aber die übertragene Energie wird verwendet, um Bindungen in ADP zu brechen, da die dritte Phosphatgruppe hinzugefügt wird, um ATP zu bilden, durch Phosphorylierung auf Substratebene, NADH und FADH ₂ .

In aeroben Zellen laufen die Elektronentransportkette und die meisten chemischen Reaktionen der Atmung in den Mitochondrien ab. Das Membransystem der Mitochondrien macht den Prozess viel effizienter, indem es die chemischen Reaktionspartner der Atmung an einem kleinen Ort konzentriert. Menschen und andere Tiere sind auf die aerobe Atmung angewiesen, um am Leben zu bleiben, können jedoch die Lebensdauer oder Leistungsfähigkeit ihrer Zellen in Abwesenheit von Sauerstoff verlängern, indem sie Formen der anaeroben Atmung verwenden.

Was Sie über aerobe Atmung wissen müssen

• Aerobe Atmung kann als der Abbau von Glukose in Gegenwart von Sauerstoff beschrieben werden, um mehr Energie zu produzieren.
• Es ist ein permanenter Prozess, der sich während des gesamten Lebens von Pflanzen und Tieren fortsetzt.
• Die aerobe Atmung findet im Zytoplasma und in den Mitochondrien statt.
• Aerobe Atmung ist bei Tieren, Menschen und höheren Pflanzen weit verbreitet.
• Die Endprodukte der aeroben Atmung sind ATP, Kohlendioxid (CO ₂ ) und Wasser (H ₂ O).
• Die aerobe Atmung umfasst die Glykolyse, die Atmungskette (Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung) und den Kreb-Zyklus, der auch als (Tricarbonsäurezyklus oder Zitronensäurezyklus) bezeichnet wird.
• Die bei der aeroben Atmung freigesetzte Energiemenge ist sehr hoch (zwischen 36 und 38 ATP). Dies liegt daran, dass die Glucose vollständig oxidiert ist.
• Es benötigt Sauerstoff und Glukose, um Energie zu produzieren.
• Herz und Gehirn benötigen aerobe Atmung, um Energie zu erhalten, um einen Menschen am Leben zu erhalten.
• Die aerobe Atmung ist ein langer Prozess zur Energiegewinnung.
• Der Prozess der aeroben Atmung ist für Pflanzen und Tiere ungiftig.

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 Was ist anaerobe Atmung?

Anaerobe Atmung kann als Abbau von Glukose in Abwesenheit von Sauerstoff beschrieben werden, um Energie zu erzeugen. Es kann auch als der Prozess der Energieerzeugung ohne Anwesenheit von Sauerstoff beschrieben werden. Der Zweck der anaeroben Atmung besteht darin, die NAD+-Vorräte wiederherzustellen, da das Molekül bei der Glykolyse sehr wichtig ist. Durch die Wiederherstellung von NAD+ durch anaerobe Wege kann der Organismus weiterhin ATP durch Glykolyse produzieren.

Während der anaeroben Atmung bei Pflanzen und Hefen wird das Pyruvat in Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt, während bei der anaeroben Atmung bei Tieren das Pyruvat in Milchsäure (oder Laktate) umgewandelt wird.

Bei anaeroben Zellen findet die Atmung im Zytoplasma statt, da die meisten anaeroben Zellen keine spezialisierten Organellen besitzen. Die meisten Zellen, die anaerobe Atmung verwenden, sind Bakterien oder Archaeen. Die Reaktionsserie ist in der Regel kürzer und verwendet anstelle von Sauerstoff einen Elektronenakzeptor wie Sulfat, Nitrat, Schwefel oder Fumarat.

Was Sie über anaerobe Atmung wissen müssen

• Anaerobe Atmung kann als Abbau von Glukose in Abwesenheit von Sauerstoff beschrieben werden, um Energie zu erzeugen.
• Es ist ein permanenter Prozess bei anaeroben Mikroorganismen, aber ein vorübergehender Prozess bei höheren Pflanzen und Tieren nur unter anaeroben Bedingungen.
• Die anaerobe Atmung findet nur im Zytoplasma statt.
• Anaerobe Atmung ist bei bestimmten Mikroorganismen (Hefe, einige Bakterien, Protozoen, Pilze und parasitäre Würmer) üblich, bei allen höheren Pflanzen und Tieren jedoch sehr selten.
• Die Endprodukte der anaeroben Atmung sind ATP, Kohlendioxid (CO2), Ethanol (CHOOH) oder Milchsäure (C ₃ H ₆ O ₃ ). .
• Anaerobe Atmung beinhaltet Glykolyse und Fermentation.
• Die bei der anaeroben Atmung freigesetzte Energiemenge ist gering. Die freigesetzte Energie beträgt nur 5% der in Glukose verfügbaren Energie, da Glukose nicht vollständig oxidiert wird.
• Die anaerobe Atmung benötigt keinen Sauerstoff, sondern verwendet nur Glukose zur Energiegewinnung.
• Die anaerobe Atmung spielt in der Getränkeindustrie eine große Rolle, insbesondere bei der Fermentation von Hefe zu Ethylalkohol oder Ethanol.
• Die anaerobe Atmung ist im Vergleich zur aeroben Atmung ein schneller Prozess der Energiegewinnung.
• Der Prozess der anaeroben Atmung ist oft sowohl für Pflanzen als auch für Tiere giftig.
• Sowohl organische als auch anorganische Verbindungen können als Elektronenakzeptoren bei der anaeroben Atmung verwendet werden. Anorganische Verbindungen umfassen Nitrat (NO ^– ₃ ) und Eisen(III)-Eisen (Fe ³⁺ ). Organische Verbindungen umfassen DMSO.
• Die Reduktion bestimmter anorganischer Verbindungen durch anaerobe Mikroben hat oft eine gewisse ökologische Bedeutung.

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Aerobe vs. anaerobe Atmung in Tabellenform

Was sind einige der Ähnlichkeiten zwischen aerober und anaerober Atmung?

• Sowohl bei der aeroben als auch bei der anaeroben Atmung finden chemische Reaktionen in der Zelle statt, um Energie zu erzeugen, die für aktive Prozesse benötigt wird.
• Sowohl die aerobe als auch die anaerobe Atmung verwendet eine Elektronentransportkette, um Energie aus ihrer Langzeitspeicherung in Zucker in eine besser nutzbare Form zu bringen.
• Sowohl bei der aeroben als auch bei der anaeroben Atmung werden stark reduzierte chemische Verbindungen wie NADH und FADH _{2 verwendet} .
• Sowohl die aerobe als auch die anaerobe Atmung beginnt mit dem Prozess der Glykolyse (Zuckerspaltung).
• Beides sind Prozesse, die zur Energieerzeugung führen.
• Bei beiden Verfahren wird Kohlendioxid als Endprodukt freigesetzt.
• Nach der Glykolyse schicken sowohl anaerobe als auch aerobe Zellen die beiden Glukosehälften durch eine lange Kette chemischer Reaktionen, um mehr ATP zu erzeugen und Elektronen zur Verwendung in ihrer Elektronentransportkette zu extrahieren.