Αναεροβική αναπνοή
Η αναερόβια αναπνοή είναι μια μορφή αναπνοής που δεν χρησιμοποιεί οξυγόνο. Για τη μεταφορά ηλεκτρονίων χρησιμοποιούνται άλλα στοιχεία εκτός από το οξυγόνο. Συνήθη υποκατάστατα του οξυγόνου είναι τα νιτρικά άλατα, ο σίδηρος, το μαγγάνιο, τα θειικά άλατα, το θείο, το φουμαρικό οξύ και το διοξείδιο του άνθρακα. Η Escherichia coli χρησιμοποιεί νιτρικά άλατα και φουμαρικό οξύ για την αναπνοή.
Για να λειτουργήσει η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, πρέπει να υπάρχει ένας τελικός δέκτης ηλεκτρονίων στο τέλος της αλυσίδας. Αυτό επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να περάσουν μέσα από την αλυσίδα. Στους αερόβιους οργανισμούς, αυτός ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων είναι το οξυγόνο. Το μοριακό οξυγόνο είναι ένας έντονα οξειδωτικός παράγοντας και έτσι είναι ένας εξαιρετικός δέκτης. Στους αναερόβιους οργανισμούς χρησιμοποιούνται άλλες λιγότερο οξειδωτικές ουσίες, όπως θειικά (SO 42−), νιτρικά (NO 3−), θείο (S). Αυτοί οι τερματικοί δέκτες ηλεκτρονίων έχουν μικρότερα δυναμικά αναγωγής από το Ο 2, οπότε απελευθερώνεται λιγότερη ενέργεια ανά οξειδωμένο μόριο. Συνεπώς, η αναερόβια αναπνοή είναι λιγότερο αποτελεσματική από την αερόβια αναπνοή, εκτός, βέβαια, όταν το οξυγόνο είναι σπάνιο.
Εάν δεν χρησιμοποιείται καθόλου οξυγόνο, η διαδικασία ονομάζεται ζύμωση. Παραδείγματα οργανισμών που χρησιμοποιούν τη ζύμωση είναι τα βακτήρια γαλακτικού οξέος και η μαγιά. Η μαγιά είναι μύκητας και όχι βακτήριο.
Η εξίσωση για την αναερόβια αναπνοή είναι:
Η E. coli χρησιμοποιεί αναερόβια αναπνοή
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η αναερόβια αναπνοή;
A: Η αναερόβια αναπνοή είναι μια μορφή αναπνοής που δεν χρησιμοποιεί οξυγόνο. Για τη μεταφορά ηλεκτρονίων χρησιμοποιούνται στοιχεία άλλα από το οξυγόνο.
Ερ: Ποια στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατα του οξυγόνου στην αναερόβια αναπνοή;
Α: Συνήθη υποκατάστατα του οξυγόνου στην αναερόβια αναπνοή είναι τα νιτρικά άλατα, ο σίδηρος, το μαγγάνιο, τα θειικά άλατα, το θείο, το φουμαρικό οξύ και το διοξείδιο του άνθρακα.
Ερ: Ποιος οργανισμός χρησιμοποιεί νιτρικά άλατα και φουμαρικό οξύ για την αναπνοή;
Α: Η Escherichia coli χρησιμοποιεί νιτρικά άλατα και φουμαρικό οξύ για την αναπνοή.
Ερ: Τι πρέπει να υπάρχει στο τέλος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων για να μπορούν να περάσουν από αυτήν τα ηλεκτρόνια;
Α: Ένας τελικός δέκτης ηλεκτρονίων πρέπει να υπάρχει στο τέλος της αλυσίδας για να επιτρέπει τη διέλευση ηλεκτρονίων. Στους αερόβιους οργανισμούς ο αποδέκτης αυτός είναι συνήθως το μοριακό οξυγόνο. Στους αναερόβιους οργανισμούς χρησιμοποιούνται αντ' αυτού άλλες λιγότερο οξειδωτικές ουσίες, όπως θειικά (SO42-), νιτρικά (NO3-), θείο (S).
Ερ: Πόσο αποτελεσματική είναι η αναερόβια αναπνοή σε σύγκριση με την αερόβια αναπνοή;
Α: Η αναερόβια αναπνοή είναι λιγότερο αποτελεσματική από την αερόβια αναπνοή, εκτός εάν το οξυγόνο είναι σπάνιο. Εάν δεν υπάρχει οξυγόνο, η γλυκόλυση εξακολουθεί να συμβαίνει, αλλά θα σχηματιστεί γαλακτικό οξύ αντί για πυρουβικό οξύ που προχωρά στον κύκλο του Krebs και παράγει μικρές ποσότητες ΑΤΡ.
Ερ: Πώς σχηματίζεται γαλακτικό οξύ κατά την άσκηση αν δεν υπάρχει αρκετό διαθέσιμο οξυγόνο;
Α: Κατά την άσκηση, εάν το σώμα δεν είναι σε θέση να μεταφέρει αρκετό οξυγόνο στους μύες, αυτοί θα παράγουν γαλακτικό οξύ, το οποίο τους κάνει να πονάνε.
Ερ: Ποια διαδικασία λαμβάνει χώρα εάν δεν χρησιμοποιείται καθόλου οξυγόνο κατά την αναερόβια αναπνοή;
Α: Εάν δεν χρησιμοποιείται καθόλου οξυγόνο κατά τη διάρκεια της αναερόβιας αναπνοής τότε συμβαίνει ζύμωση με παραδείγματα τα βακτήρια γαλακτικού οξέος και τους οργανισμούς ζυμομυκήτων που χρησιμοποιούν αυτή τη διαδικασία .
