Клітинна респірація проти бродіння
Дихання є життєво важливим способом для клітин рослин і тварин отримувати та використовувати енергію. Без цієї енергії клітини в рослинах і тваринах не змогли б функціонувати і згодом руйнуються і гинуть. Розщеплення цукру в енергії та зберігання його в АТФ є запорукою виживання живих організмів.
Утворення АТФ передбачає два різні процеси, клітинне дихання та бродіння. Реакції на ці процеси контролюються ферментами і передбачають втрату та посилення електронів.
Клітинна респірація
Клітинне дихання відбувається в клітинах організмів, використовуючи метаболічні реакції та процеси для перетворення біохімічної енергії з поживних речовин, які вони поглинають, в АТФ або аденозинтрифосфат та для вивільнення відходів виробництва.
Енергія, отримана від таких поживних речовин, як цукор, аміно та жирні кислоти, акцептором електронів, яким може бути кисень (використовується аеробними організмами) або іншими неорганічними донорами, такими як сірка, іони металів, метан або водень (використовуються анаеробними організмами), зберігається в АТФ і використовується для біосинтезу, рухомості та транспортування молекул у клітинних мембранах.
Клітинне дихання може бути аеробним або анаеробним. Для аеробного дихання потрібен кисень для отримання АТФ, а рослини і тварини використовують це для використання енергії, яку вони отримували.
Для анаеробного дихання не потрібен кисень і використовується гліколіз для перетворення молекули глюкози у дві молекули пірувату. Потім піруват окислюється, щоб він міг потрапити в цикл лимонної кислоти, створюючи два відходи, воду та вуглекислий газ.
Бродіння
Коли піруват не окислюється, він піддається процесу бродіння. Потім він перетворюється на відходи лактату або молочної кислоти (молочнокисла ферментація) та етанолу (етанол або спиртове бродіння).
Під час напружених фізичних вправ бродіння відбувається в м'язах через обмежене надходження кисню, створюючи молочну кислоту, яка також спричиняє м’язові спазми. Цукор дуже важливий у бродінні, а також дріжджі. Він допомагає у виробництві етанолу в алкогольних напоях та вуглекислого газу.
Ферментація має багато застосувань у харчовій та паливної промисловості. Етанол - це джерело енергії, яке можна використовувати для бензину. Мариновані продукти пройшли процес бродіння. Його також використовують у створенні та консервації сирів, ковбас, йогурту та оцту.
Підсумок:
1. Клітинне дихання використовує кисень як акцептор електронів для утворення АТФ, тоді як для бродіння використовують неорганічні донори, такі як сірка та метан, для утворення АТФ..
2. І клітинне дихання, і бродіння перетворюють поживні речовини з цукру, амінокислот та жирних кислот, утворюючи АТФ, але вони відрізняються своїми процесами та рівнем енергії, яку вони виділяють.
3. Клітинне дихання виробляє 38 АТФ, тоді як бродіння виробляє лише 2 АТФ.
4. Клітинне дихання є більш ефективним, ніж ферментація при генерації АТФ.
5. Виробництво АТФ при клітинному диханні відбувається повільніше, ніж при бродінні.
6. Енергія, що виробляється при бродінні, може використовуватися, коли виробництво енергії в клітинному диханні сповільнюється через недостатнє надходження кисню.
7. Ферментація використовується для доповнення повільної продукції АТФ при клітинному диханні.