Sự khác biệt giữa hô hấp tế bào hiếu khí và kỵ khí

Hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng trao đổi chất xảy ra trong các tế bào nhằm chuyển hóa các chất dinh dưỡng thành một phân tử năng lượng nhỏ gọi là adenosine triphosphate (ATP).

Hô hấp hiếu khí đòi hỏi oxy để tạo ra phân tử năng lượng ATP, trong đó hô hấp kị khí tổng hợp ATP bằng cách sử dụng chuỗi vận chuyển điện tử, với các phân tử vô cơ khác với oxy.

Hô hấp kỵ khí thường được gọi là lên men và không có oxy được sử dụng trong quá trình. Có hai loại lên men bao gồm lên men axit lactic hoặc lên men rượu.

Sự lên men axit lactic đôi khi xảy ra trong các tế bào cơ khi thiếu oxy cung cấp cho các tế bào cơ. Bạn có thể cảm thấy nóng rát khi tập thể dục và điều này là do sản xuất axit lactic.

Các tế bào thu được năng lượng được lưu trữ trong thực phẩm bằng cách phá vỡ các phân tử đường bằng các phản ứng qua trung gian enzyme. Năng lượng thu được hiệu quả hơn khi có oxy thông qua quá trình gọi là hô hấp hiếu khí. Khi không có oxy để phá vỡ các phân tử đường, một số tế bào vẫn có thể tạo ra năng lượng bằng quá trình gọi là lên men hoặc hô hấp tế bào kỵ khí hoặc glycolysis kỵ khí.

Một số sinh vật không cần oxy phân tử để tạo ra các phân tử năng lượng gọi là ATP. Những sinh vật này sử dụng ATP theo con đường trao đổi chất liên quan đến việc chuyển đổi tuần tự carbohydrate thành (các) sản phẩm cuối bị oxy hóa một phần.

Ví dụ, các loại nấm đơn bào sống tự do (không ký sinh) như nấm men bia (Saccharomyces cereviseae) có thể lên men các loại disacarit và monosacarit khác nhau. Trong quá trình lên men hoặc hô hấp yếm khí, hầu hết các loại đường đều bị phá vỡ để tạo ra ethanol và carbon dioxide.

Mặt khác, quá trình hô hấp hiếu khí, hầu như tất cả các sinh vật nhân chuẩn và nhiều sinh vật nhân sơ chỉ phụ thuộc vào việc cung cấp liên tục các phân tử oxy để duy trì sự sống. Đó là một phản ứng dị hóa mà năng suất lý thuyết của 36-38 phân tử ATP trên mỗi glucose trong quá trình hô hấp tế bào.

Trong hô hấp hiếu khí, oxy được đưa vào cơ thể và được sử dụng làm chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi vận chuyển điện tử. Nó xuất hiện như một phần của phân tử nước ở cuối phản ứng hiếu khí.

Trong chu trình Krebs, carbon dioxide được loại bỏ bằng các phản ứng khử carboxyl và các nguyên tử hydro được loại bỏ khỏi các chất trung gian và chuyển sang oxy. Cuối cùng, carbon dioxide được tạo ra trong ty thể được phát hành dưới dạng chất thải ra môi trường.

Do đó, carbohydrate phá vỡ thành đường sau đó vào ATP. Toàn bộ quá trình hô hấp hiếu khí sẽ được thể hiện bằng phản ứng sau.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + năng lượng