التنفس الهوائية مقابل التنفس اللاهوائي

يكون التنفس عمومًا عبارة عن تكوين الطاقة في شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) عن طريق حرق الطعام بالأكسجين ، ولكن هناك نوعًا آخر من التنفس يحدث في غياب الأكسجين الذي يسمى التنفس اللاهوائي. هناك العديد من الاختلافات بين هذين النوعين الرئيسيين من التنفس بما في ذلك مسارات الكيمياء الحيوية وكذلك حجم الطاقة المنتجة.

ما هو التنفس الهوائية؟

وفقا للتعريف ، التنفس الهوائي عبارة عن مجموعة من الأحداث التي تحدث داخل خلايا الكائنات الحية ، لإنتاج ATP عن طريق حرق الطعام في وجود الأكسجين. ATP هو أفضل شكل لتخزين الطاقة داخل الخلايا. بعد عملية التنفس الهوائية بأكملها ، يتم تشكيل ثاني أكسيد الكربون كمنتج نفايات. السكريات (الجلوكوز) والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية هي من بين ركائز الجهاز التنفسي المستهلكة للغاية في التنفس. تستخدم عملية التنفس الهوائية الأكسجين باعتباره متقبل الإلكترون النهائي. تشتمل عملية التنفس بأكملها على أربع خطوات رئيسية تُعرف باسم تحلل السكر وإزالة الكربوكسيل المؤكسد من البيروفات ودورة حمض الستريك (دورة كريبس) والتفسفر التأكسدي. بعد إجراء جميع العمليات ، سيكون هناك كمية صافية من 38 جزيء ATP ينتج من جزيء جلوكوز واحد (C6H12O6). ومع ذلك ، نظرًا للأغشية المتسربة والجهود المبذولة في نقل بعض الجزيئات أثناء العملية ، فإن صافي الإنتاج يحد من حوالي 30 جزيء ATP من جزيء جلوكوز واحد. حجم هذا المسار هائل. هناك تريليونات من جزيئات ATP التي يتم إنتاجها من خلال التنفس الهوائي في كل عدد لا يحصى من الخلايا في الجسم ، وهناك حاجة إلى كمية كبيرة من الأكسجين أثناء إنتاج نفس الكمية من ثاني أكسيد الكربون. يتم الحفاظ على كل هذه المطالب والإنتاج من خلال التنفس الخارجي للاستنشاق والزفير مع تسهيل الجهاز الدوري لنقل كل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون إلى أعلى وأسفل.

ما هو التنفس اللاهوائي؟

التنفس مهم لكسب الطاقة. ومع ذلك ، لا تحتوي جميع الأماكن في العالم على أكسجين ، وهذا يتطلب من الكائنات أن تتكيف مع التقنيات المختلفة من أجل العيش في مثل هذه البيئات. التنفس اللاهوائي هو أحد أساليب استخراج الطاقة من المواد العضوية باستخدام المواد الكيميائية الأخرى. مركبات الكبريتات أو النترات كمتقبل نهائي للإلكترون في العملية. بالإضافة إلى ذلك ، تكون مستقبلات الإلكترون الطرفية هذه أقل كفاءة في إمكانات الخفض الخاصة بها ويمكنها فقط إنتاج جزيئات ATP لكل جزيء جلوكوز. عادةً ما تكون نفايات الكبريتيد أو النتريت أو الميثان وتلك هي رائحة كريهة للبشر ومعظم الحيوانات الأخرى. حمض اللبنيك هو النفايات الأخرى الناتجة عن التنفس اللاهوائي. من المثير للاهتمام معرفة أن التنفس اللاهوائي قد يحدث في الأجسام البشرية أيضًا ، خاصةً عندما يكون هناك طلب كبير على الأكسجين لتشغيل حركات العضلات السريعة. في مثل هذه الحالات ، يتم إنتاج حمض اللبنيك ، والذي يسبب تقلصات العضلات. التنفس اللاهوائي هو مرادف للتخمير ، وخاصة في مسار التحلل ، ولكن يتم تشكيل الإيثانول وثاني أكسيد الكربون كمخلفات في التخمير.

ما هو الفرق بين التنفس الهوائية و التنفس اللاهوائي؟ • الأكسجين متورط في التنفس الهوائي ولكن ليس في التنفس اللاهوائي. • كفاءة إنتاج الطاقة أعلى بكثير في التنفس الهوائي من التنفس اللاهوائي. • بين الكائنات الحية ، يكون التنفس الهوائي أكثر شيوعًا من التنفس اللاهوائي. • تختلف منتجات النفايات وفقًا لنوع مستقبل الإلكترون الطرفي في التنفس اللاهوائي ، في حين أن ثاني أكسيد الكربون هو النفايات الرئيسية في التنفس الهوائي. • يساعد التنفس الهوائي على الحفاظ على مستوى الأكسجين في الغلاف الجوي بينما يساعد التنفس اللاهوائي في الحفاظ على دورة الكربون ودورة النيتروجين وغيرها الكثير.