ما هو التنفس اللاهوائي وكيف يختلف عن التمارين الهوائية

التنفس اللاهوائي هو حدث تنفسي لا يتطلب الأكسجين لبقائه ويسمح بتكوين طاقة ATP.

ومع ذلك ، في عملية التنفس اللاهوائي ، الجلوكوز مطلوب للعمل كركيزة.

يمكن أن ينتج التنفس اللاهوائي طاقة أقل من التنفس الهوائي الذي يمكن أن ينتج كميات كبيرة من الطاقة.

بشكل عام ، ينتج التنفس اللاهوائي ATP و NADH و NAD + ، لذلك يمكن أن تحدث عملية تحلل السكر اللاهوائي.

مثال على هذا التنفس اللاهوائي هو التخمر. التخمير هو إنتاج الطاقة التي تحدث في الخلايا ولا تتضمن محتوى الأكسجين أو العصارة الخلوية.

فيما يلي مثال على التنفس اللاهوائي.

1. تخمير الكحول

تخمير الكحول هو عملية تفاعل الكائنات الحية الدقيقة على شكل خميرة وجلوكوز والتي تخضع للأكسدة لإنتاج الإيثانول وثاني أكسيد الكربون.

هذه المرحلة الأيضية مماثلة لتحلل السكر ، حيث تتحلل جزيئات الجلوكوز في العملية الأولية لتكوين البيروفات.

بعد ذلك ، ستكون هناك خطوتان من التفاعل الإنزيمي ، وهما تفاعل تعديل حمض البيروفيك في شكل أسيتالديهيد وتفاعل اختزال الأسيتالديهيد في شكل كحول.

التخمير الكحولي هو أحد طرق التخمير الأكثر استخدامًا من قبل البشر منذ العصور القديمة.

يستخدم هذا التخمير لمعالجة الأطعمة مثل الخبز والمشروبات الكحولية.

2. تخمير حمض اللاكتيك

في التخمير ، يبدأ اللاكتات بعملية تحلل السكر ويتم إجراؤه بواسطة خلايا العضلات وخلايا أخرى مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تسهيل تخمر حمض اللاكتيك عن طريق وجود بعض بكتيريا حمض اللاكتيك.

بشكل عام ، يكون الجزء العضلي من هذه العملية قادرًا على تخزين الطاقة المطلوبة بسرعة أكبر ، لكن التراكم الكبير لحمض اللاكتيك يمكن أن يسبب إجهاد العضلات.

اقرأ أيضًا: لماذا لا تستطيع طيور البطريق الطيران وهي طيور؟

إذا تم إنتاج حمض اللاكتيك بمستويات زائدة ، يتم نقل الخطوة التالية إلى الكبد للتوليف حتى يصبح حمض البيروفيك مرة أخرى.

يستخدم تخمير حمض اللاكتيك على نطاق واسع في صناعة المشروبات والأطعمة باستخدام بكتيريا حمض اللاكتيك. تشمل الأمثلة على المنتجات المصنوعة من تخمير حمض اللاكتيك الزبادي والجبن ومخلل الملفوف وغيرها.

الفرق بين التنفس الهوائي واللاهوائي

1. الاختلاف في الطلب على الأكسجين

من الواضح أن التنفس الهوائي يتطلب الأكسجين ، في حين أن التفاعلات اللاهوائية لا تتطلب ذلك.

2. تدفق الاختلاف

إذا نظرنا إلى الرسم البياني لمرحلة التنفس الهوائي أعلاه ، فإن معظم عملية التنفس الهوائي تحدث في الميتوكوندريا. وفي الوقت نفسه ، يحدث التنفس اللاهوائي في السيتوبلازم.

3. الاختلافات في العمليات والخطوات

في التنفس الهوائي ، تستغرق العملية وقتًا أطول. يتكون من 4 خطوات (تحلل السكر ، و decarbox المؤكسد ، ودورة كريبس ، ونقل الإلكترون) ، في حين أن التفاعل اللاهوائي هو ببساطة تحلل أو تخمير.

4. المنتجات المصنعة

الطاقة الناتجة عن التنفس الهوائي أعلى بكثير من تلك التي تنتجها اللاهوائية. ينتج التنفس الهوائي طاقة صافية تبلغ 36 ATP (لأنه أثناء الانتقال من تحلل السكر في السيتوبلازم إلى نقل الإلكترونات في الميتوكوندريا ، يلزم 2 ATP ، وبالتالي من إجمالي 38 ATP-2 ATP) ، بينما تحتوي اللاهوائية على 2 فقط.

5. الفروق في النتائج الثانوية

بصرف النظر عن كمية الطاقة المنتجة ، تختلف أيضًا مخلفات المنتج / العملية. يكسر التنفس الهوائي الركيزة تمامًا إلى CO2 و H2O. أخيرًا ، سيتفاعل كل الهيدروجين المنطلق من الركيزة أثناء العملية مع الأكسجين وينتج الماء.

وفي الوقت نفسه ، يؤدي التنفس اللاهوائي إلى تكسير الركيزة إلى الماء بشكل غير كامل. نتيجة لذلك ، سيتفاعل بعض الهيدروجين المنطلق من الركيزة مع المركبات الأخرى ويشكل أنواعًا مختلفة من الأحماض.

مرجع

• التنفس اللاهوائي - BioNinja
• ما هو التنفس اللاهوائي؟ - BBC News Arabic

هذه المقالة هي مشاركة المساهم. محتوى المقال بالكامل مسؤولية المساهم.