Differenza tra respirazione cellulare aerobica e anaerobica

La respirazione cellulare è una serie di reazioni metaboliche che si verificano nelle cellule per convertire i nutrienti in una piccola molecola di energia chiamata adenosina trifosfato (ATP).

La respirazione aerobica richiede ossigeno per generare la molecola di energia ATP, dove una respirazione anaerobica sintetizza ATP utilizzando la catena di trasporto degli elettroni, con molecole inorganiche diverse dall'ossigeno.

La respirazione anaerobica viene tipicamente indicata come fermentazione e nel processo non viene utilizzato ossigeno. Esistono due tipi di fermentazione che includono la fermentazione dell'acido lattico o la fermentazione alcolica.

La fermentazione dell'acido lattico a volte si verifica nelle cellule muscolari quando c'è una mancanza di apporto di ossigeno alle cellule muscolari. Potresti sentire la sensazione di bruciore mentre ti alleni e questo è dovuto alla produzione di acido lattico.

Le cellule ottengono l'energia immagazzinata nel cibo rompendo le molecole di zucchero a parte attraverso reazioni mediate da enzimi. L'energia è ottenuta in modo più efficiente in presenza di ossigeno attraverso il processo chiamato respirazione aerobica. Quando non c'è ossigeno disponibile per rompere le molecole di zucchero, alcune cellule sono ancora in grado di produrre energia attraverso il processo chiamato fermentazione o respirazione cellulare anaerobica o glicolisi anaerobica.

Alcuni organismi non hanno bisogno dell'ossigeno molecolare per produrre le molecole di energia chiamate ATP. Questi organismi utilizzano l'ATP per via metabolica che comporta la conversione sequenziale di carboidrati in prodotti finali parzialmente ossidati.

Per esempio, il fungo unicellulare non vivente (non parassitario) come il lievito di birra (Saccharomyces cereviseae) è in grado di fermentare vari disaccaridi e monosaccaridi. Nel processo di fermentazione del lievito o respirazione anaerobica, la maggior parte degli zuccheri viene spezzata per produrre etanolo e anidride carbonica.

D'altro canto, la respirazione aerobica, quasi tutti gli organismi eucarioti e molti procarioti dipendono esclusivamente da un continuo rifornimento di molecole di ossigeno per sostenere la vita. È una reazione catabolica che produce una resa teorica di 36-38 molecole di ATP per glucosio durante la respirazione cellulare.

Nella respirazione aerobica l'ossigeno viene assorbito nell'organismo e utilizzato come accettore di elettroni terminali nella catena di trasporto degli elettroni. Appare come parte di una molecola d'acqua alla fine della reazione aerobica.

Nel ciclo di Krebs, il biossido di carbonio viene rimosso dalle reazioni di decarbossilazione e gli atomi di idrogeno vengono rimossi dagli intermedi e trasferiti all'ossigeno. Infine, l'anidride carbonica generata nei mitocondri viene rilasciata come prodotto di scarto nell'ambiente.

Pertanto, i carboidrati si trasformano in zucchero e poi in ATP. Il processo generale di respirazione aerobica sarà mostrato dalla seguente reazione.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + energia