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.
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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.
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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.
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VERGLEICHSGRUNDLAGE | AEROBE ATMUNG | ANAEROBE ATMUNG |
Beschreibung | Aerobe Atmung kann als der Abbau von Glukose in Gegenwart von Sauerstoff beschrieben werden, um mehr Energie zu produzieren. | Anaerobe Atmung kann als Abbau von Glukose in Abwesenheit von Sauerstoff beschrieben werden, um Energie zu erzeugen. |
Natur | Es ist ein permanenter Prozess, der sich während des gesamten Lebens von Pflanzen und Tieren fortsetzt. | Es ist ein permanenter Prozess bei anaeroben Mikroorganismen, aber ein vorübergehender Prozess bei höheren Pflanzen und Tieren nur unter anaeroben Bedingungen. |
Auftreten | Es findet im Zytoplasma und in den Mitochondrien statt. | Es findet nur im Zytoplasma statt. |
Gegenwart | Es kommt sehr häufig bei Tieren, Menschen und höheren Pflanzen vor. | Es ist bei bestimmten Mikroorganismen (Hefe, einige Bakterien, Protozoen, Pilze und parasitäre Würmer) häufig, aber bei allen höheren Pflanzen und Tieren sehr selten. |
Endprodukte | Die Endprodukte von sind ATP, Kohlendioxid (CO 2 ) und Wasser (H 2 O). | Die Endprodukte sind ATP, Kohlendioxid (CO 2 ), Ethanol (CHOOH) oder Milchsäure (C 3 H 6 O 3 ). |
Was es beinhaltet | Es umfasst die Glykolyse, die Atmungskette (Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung) und den Kreb-Zyklus, der auch als Tricarbonsäurezyklus oder Zitronensäurezyklus bezeichnet wird. | Es beinhaltet Glykolyse und Fermentation. |
Freigesetzte Energie | Die bei der aeroben Atmung freigesetzte Energiemenge ist sehr hoch (zwischen 36 und 38 ATP). | Die bei der anaeroben Atmung freigesetzte Energiemenge ist gering. |
Notwendigkeit von Sauerstoff | Es benötigt Sauerstoff und Glukose, um Energie zu produzieren. | Es benötigt keinen Sauerstoff, sondern verwendet nur Glukose zur Energiegewinnung. |
Anwendung im wirklichen Leben | Herz und Gehirn benötigen aerobe Atmung, um Energie zu erhalten, um einen Menschen am Leben zu erhalten. | Es spielt eine große Rolle in der Getränkeindustrie, insbesondere bei der Fermentation von Hefe zur Herstellung von Ethylalkohol oder Ethanol. |
Art des Prozesses | Es ist ein langer Prozess zur Energiegewinnung. | Es ist ein schneller Prozess der Energiegewinnung im Vergleich zur aeroben Atmung. |
Toxizität | Der Prozess der aeroben Atmung ist für Pflanzen und Tiere ungiftig. | Der Prozess der anaeroben Atmung ist oft sowohl für Pflanzen als auch für Tiere giftig. |
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