Pangunahing Pagkakaiba - Aerobic vs Anaerobic Respiration

Ang aerobic at anaerobic respiration ay ang dalawang uri ng cellular respiration na matatagpuan sa mga organismo. Ang paghinga ng cellular ay ang proseso ng pagpapasama sa pagkain upang mailabas ang potensyal na enerhiya sa anyo ng ATP. Ang aerobic respiration ay nangyayari sa mas mataas na mga hayop at halaman. Pangunahing nangyayari ang Anaerobic respiration sa mga mikroorganismo tulad ng lebadura. Ang parehong proseso ay gumagamit ng glucose bilang hilaw na materyal. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng aerobic at anaerobic respiration ay iyon ang aerobic respiration ay nangyayari sa pagkakaroon ng oxygen samantalang ang aerobic respiration ay nangyayari sa kawalan ng oxygen.

Sinusuri ng artikulong ito,

1. Ano ang Aerobic Respiration - Mga Katangian, Proseso 2. Ano ang Anaerobic Respiration - Mga Katangian, Proseso 3. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng Aerobic at Anaerobic Respiration

Ano ang Aerobic Respiration

Ang hanay ng mga reaksyon na nangyayari sa pagkakaroon ng oxygen, na pumipinsala sa pagkain upang makabuo ng enerhiya sa anyo ng ATP, ay kilala bilang aerobic respiration. Ang pinaka-masaganang uri ng pagbabayad ng cellular ay ang paghinga ng aerobic, na nangyayari sa mas mataas na mga halaman at hayop. Ang aerobic respiration ay nangyayari sa cytoplasm pati na rin sa mitochondria. Gumagawa ito ng 36 ATP mula sa isang solong glucose molekula. Talaga, tatlong hakbang ang kasangkot sa paghinga ng aerobic. Ang mga ito ay glycolysis, citric acid cycle at ang electron transport chain. Ang substrate ay halos glucose at ang mga inorganic end na produkto ay carbon dioxide at tubig. Samakatuwid, ang aerobic respiration ay ang kabaligtaran ng potosintesis. Ang pangkalahatang reaksyon ng kemikal ng aerobic respiration ay ipinapakita sa ibaba.

Reaksyon ng Kemikal ng Aerobic Respiration

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 2, 900 kJ / mol

Glycolysis ay ang unang hakbang ng aerobic respiration at nangyayari nang nakapag-iisa nang walang oxygen. Samakatuwid, ito ang unang hakbang ng pagkasira ng glucose sa anaerobic respiration din. Ang glycolysis ay nangyayari sa cytoplasm ng lahat ng mga cell. Sa panahon ng glycolysis, ang glucose ay pinaghiwalay sa dalawang mga pyruvate na molekula, na bumubuo ng 2 ATP bilang net gain. Bilang karagdagan, ang dalawang mga molekula ng NADH ay nabuo sa pamamagitan ng pagkuha ng mga electron mula sa glyceraldehyde-3-phosphate. Ang pyruvate ay nabago sa matrix ng mitochondria, na bumubuo ng acetyl-CoA mula sa pyruvate sa pamamagitan ng pag-aalis ng carbon dioxide habang ang oxidative decarboxylation ng pyruvate. Acetyl-CoA pagkatapos ay pumasok sa cycle ng sitriko acid, na tinatawag ding cycle ng Krebs. Sa panahon ng siklo ng citric acid, ang isang solong glucose molekula ay ganap na na-oxidize sa anim na mga carbon dioxide na molekula, na bumubuo ng 2 GTPs, 6 NADH at 2 FADH₂. Ang mga NADH at FADH2 ay pinagsama sa oxygen, na bumubuo ng ATP sa panahon ng oxidative phosphorylation. Ang oxidative phosphorylation ay nangyayari sa panloob na lamad ng mitochondria, paglilipat ng mga electron sa pamamagitan ng isang serye ng mga carrier sa kadena ng transportasyon ng elektron. Ang kabuuang ani ng aerobic respiration ay 36 ATP. Ang isang eskematiko na diagram ng aerobic respiration ay ipinapakita sa pigura 1.

Larawan 1: Aerobic Respiration

Ano ang Anaerobic Respiration

Ang Anaerobic Respiration ay ang hanay ng mga reaksyong nangyayari sa kawalan ng oxygen, na pumipinsala sa pagkain sa mga simpleng organikong compound, na bumubuo ng enerhiya sa anyo ng ATP. Ang Anaerobic respiration ay nangyayari sa mga mikroorganismo tulad ng ilang bakterya, lebadura, at mga bulating parasito. Ito ay nangyayari sa cytoplasm ng mga cell ng mga organismo na iyon, na nagbubunga lamang ng 2 ATPs.

Nakilala ang dalawang kategorya ng aerobic respiration. Ang unang kategorya ng anaerobic respiration ay nangyayari sa pamamagitan ng glycolysis at hindi kumpletong oksihenasyon ng pyruvate alinman sa lactic acid o ethanol. Ang proseso ay tinatawag na pagbuburo. Ang pangwakas na tumatanggap ng electron at ang acceptor ng hydrogen ay ang simpleng produktong organikong nagtatapos. Ang mga end na produkto ay isekreto sa daluyan bilang mga metabolite ng basura. Sa panahon ng pagbuburo, ang glycolysis ay nangyayari bilang unang hakbang. Ang kasunod na pyruvate ay ginawang etanol sa lebadura at ilang bakterya. Sa mga halaman, kapag wala ang oxygen, ang etanol ay ginawa ng anaerobic respiration. Ang ganitong uri ng pagbuburo ay tinatawag na pagbuburo ng etanol. Ang pangkalahatang reaksyon ng kemikal ng pagbuburo ng etanol ay ipinapakita sa ibaba.

Reaksyon ng Kemikal ng Ethanol Fermentation

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 118 kJ / mol

Sa mga hayop, kapag wala ang oxygen, ang lactic acid ay ginawa ng anaerobic respiration. Ito ay tinatawag na pagbuburo ng lactic acid. Ang pangkalahatang reaksyon ng kemikal para sa pagbuburo ng lactic acid ay ipinapakita sa ibaba.

Reaksyon ng Kemikal ng Lactic Acid Fermentation

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 120 kJ / mol

Ang kahusayan ng pagbuburo ay napakababa kumpara sa aerobic respiration. Ang lactic acid, na ginawa habang ang pagbuburo ng lactic acid ay nakakalason sa mga tisyu. Ang pagkakaiba sa pagitan ng aerobic respiration at anaerobic respiration sa diwa ng lactic acid fermentation ay ipinapakita sa pigura 2.

Larawan 2: Pagkakaiba sa pagitan ng paghinga ng aerobic at pagbuburo ng lactic acid

Sa panahon ng pangalawang kategorya ng anaerobic respiration, ang pangwakas na electron acceptor ay sulfate o nitrate sa dulo ng chain ng electron transport. Ang ilang mga prokaryote tulad ng bacteria at archaea ay nagsasagawa ng ganitong uri ng anaerobic respiration. Ang pagtanggap ng mga electron ng sulfate ay gumagawa ng hydrogen sulfide bilang end product. Sa methanogens, ang panghuling tumatanggap ng electron ay carbon dioxide, na gumagawa ng methane bilang end product.

Pagkakaiba sa Pagitan ng Aerobic at Anaerobic Respiration

Oxygen

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay nangyayari sa pagkakaroon ng oxygen.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay nangyayari sa kawalan ng oxygen.

Uri ng Halaman at Mga Hayop

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay matatagpuan sa lahat ng mga mas mataas na halaman at hayop.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay karaniwang matatagpuan sa mga mikroorganismo, ngunit bihirang sa mas mataas na mga organismo.

Pangyayari

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay nangyayari lamang sa loob ng cell.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay maaaring mangyari kahit saan.

Lokalisasyon sa loob ng Cell

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay nangyayari sa cytoplasm at mitochondria.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay nangyayari lamang sa cytoplasm.

Permanenteng / Pansamantalang Kalikasan

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay patuloy na nangyayari sa pagkakaroon ng oxygen gas.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay patuloy na nangyayari sa mga mikroorganismo. Ngunit sa mas mataas na mga hayop, nangyayari ito sa kawalan ng oxygen.

Mga hakbang

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay nangyayari sa pamamagitan ng glycolysis, pyruvate oxidation, TCA cycle, electron transport chain at ATP synthesis.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay nangyayari sa pamamagitan ng glycolysis at hindi kumpletong pagkasira ng pyruvate.

Kahusayan

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay bumubuo ng 36 ATPs bawat glucose molekula.

Anaerobic Respiration: Ang Anaerobic respiration ay bumubuo ng 2 ATPs bawat glucose na molekula.

Nakakalason

Aerobic Respiration: Ang aerobic respiration ay hindi nakakalason sa organismo.

Anaerobic Respiration: Ang paghinga ng aerobic ay nakakalason sa mas mataas na mga organismo.

Pagtatapos ng Mga Produkto

Aerobic Respiration: Ang mga natapos na produkto sa aerobic respiration ay ang carbon dioxide at tubig.

Anaerobic Respiration: Ang mga natapos na produkto ng pagbuburo sa lebadura ay ang etanol at carbon dioxide. Sa mga hayop, ang huling produkto ay lactic acid. Ang bakterya ay gumagawa ng methane at hydrogen sulfide bilang mga end na produkto.

Oksihenasyon

Aerobic Respiration: Ang substrate ay buong oxidized sa carbon dioxide at tubig sa panahon ng aerobic respiration.

Anaerobic Respiration: Ang substrate ay hindi kumpleto na na-oxidize sa panahon ng anaerobic respiration.

Konklusyon

Ang paghinga ng cellular ay nangyayari sa dalawang mga landas na kilala bilang aerobic respiration at anaerobic respiration. Ang paghinga ng aerobic ay kadalasang nangyayari sa mas mataas na mga hayop at halaman. Ang Anaerobic respiration ay nangyayari sa mga mikroorganismo tulad ng bulating parasito, lebadura, at ilang bakterya. Ang parehong aerobic at anaerobic respiration ay gumagamit ng glucose bilang substrate. Ang aerobic respiration ay nangyayari sa pagkakaroon ng oxygen, ganap na oxidizing ang substrate, na nagbibigay ng mga produktong inorganic end, carbon dioxide, at tubig. Sa kaibahan, ang anaerobic respiration ay nangyayari sa kawalan ng oxygen, hindi kumpletong oxidizing ang substrate, na nagbibigay ng mga organikong end na produkto tulad ng ethanol. Dahil ang anaerobic na paghinga ay hindi kumpletong na-oxidize ang substrate, ang ani ng ATP ay napakababa kumpara sa ani ng aerobic respiration. Ang aerobic respiration ay magbubunga ng 36 ATPs ngunit ang anaerobic respiration ay magbubunga lamang ng 2 ATP bawat glucose molekula. Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng aerobic respiration at anaerobic respiration.

Sanggunian: 1. Cooper, Geoffrey M. "Metabolic Energy." Ang Cell: Isang Molecular Approach. 2nd edition. U.S. National Library of Medicine, 01 Enero 1970. Web. 07 Abril 2017.2. Jurtshuk, Peter, at Jr. "Bacterial Metabolism." Medical Microbiology. Ika-4 na edisyon. U.S. National Library of Medicine, 01 Enero 1996. Web. 07 Abril 2017.3. "Aerobic Respiration at Anaerobic Respiration - Pass My Exams: Madaling mga tala ng rebisyon sa pagsusulit para sa GSCE Biology." Aerobic Respiration at Anaerobic Respiration - Ipasa ang Aking Mga Pagsusulit: Madaling mga tala sa pagbabago ng pagsusulit para sa GSCE Biology. N.p., n.d. Web 07 Abril 2017.

Kagandahang-loob ng Larawan: 1. "Mga landas ng aerobic" Ni Boumphreyfr - Sariling gawain (CC BY-SA 3.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia2. "2505 Aerobic Versus Anaerobic Respiration" Ni OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site. Hun 19, 2013. (CC BY 3.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Wikimedia