Một chủ đề hóa sinh quan trọng là 'hô hấp', qua đó cơ thể bạn chuyển hóa chất dinh dưỡng thành các phân tử adenosine triphosphate (ATP) để thu được năng lượng. Hai kiểu hô hấp khác nhau là hô hấp hiếu khí và lên men. Một kiểu hô hấp khác là hô hấp kỵ khí hơi giống với quá trình lên men nhưng vẫn khá khác biệt.
Hô hấp hiếu khí và lên men
Sự khác biệt giữa hô hấp hiếu khí và lên men là hô hấp hiếu khí diễn ra với sự có mặt của oxy vì nó cần thiết cho quá trình phân hủy vật liệu hô hấp của nó, trong đó quá trình lên men không cần sự hiện diện của oxy để phân hủy vật liệu hô hấp của nó. Cả hai đều được sử dụng để thu năng lượng, nhưng quá trình của chúng khác nhau.
Hô hấp hiếu khí diễn ra với sự có mặt của oxy, tạo ra các phân tử adenosine triphosphate (ATP) được sử dụng làm năng lượng cho các chức năng khác nhau của cơ thể. Nó trải qua 3 giai đoạn tổng cộng. Đây là quá trình đường phân, chu trình Krebs, và tiếp tục trải qua quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Đó là một hình thức hô hấp tế bào.
Mặt khác, trong quá trình lên men, các phân tử đường bị phá vỡ thành các hợp chất đơn giản hơn để tạo ra các phân tử ATP để thực hiện các quá trình sinh học. Nó xảy ra trong điều kiện thiếu oxy. Nó có 2 bước, đó là đường phân và tái tạo NADH, là một quá trình phá vỡ axit pyruvic.
Bảng so sánh giữa hô hấp hiếu khí và lên men
| Các thông số so sánh | Hô hấp hiếu khí | Lên men |
| Sinh vật | Động vật và thực vật | Chủ yếu là nấm men và vi khuẩn |
| Ôxy | Oxy được sử dụng để phá vỡ vật liệu hô hấp. | Oxy không được sử dụng. |
| Những sản phẩm cuối cùng | Khí cacbonic và nước. | Rượu etylic và khí cacbonic |
| Vật liệu Hô hấp. | Hoàn toàn bị oxy hóa | Không hoàn toàn bị hỏng. |
| Sự hình thành nước | Nó được hình thành. | Nó thường không được hình thành. |
| Tiếp tục | Nó xảy ra vô thời hạn. | Nó không thể xảy ra vô thời hạn. |
| Năng lượng hình thành | 686 Kcal | 39-59 Kcal |
| Phân tử ATP | 36 phân tử ATP được tạo ra. | 2 phân tử ATP được tạo ra. |
| Các bước | Nó có 3 bước. | Nó có 2 bước. |
Hô hấp hiếu khí là gì?
Hô hấp hiếu khí sử dụng oxy để sản xuất năng lượng dưới dạng phân tử ATP bằng cách phá vỡ vật liệu hô hấp. Nó phổ biến nhất ở các sinh vật phức tạp như động vật, con người, thực vật, động vật có vú, v.v. Đây là một kiểu hô hấp tế bào.
Các sản phẩm cuối cùng chính được hình thành là carbon dioxide và nước. Nó diễn ra trong ma trận ty thể của tế bào. Nó rất quan trọng vì nó cung cấp đủ năng lượng cho các sinh vật để thực hiện các chức năng và quá trình thiết yếu như.
Có các giai đoạn khác nhau của quá trình hô hấp hiếu khí. Giai đoạn đầu tiên là quá trình đường phân xảy ra trong bào tương của tế bào. Trong quá trình đường phân, glucose được chia thành 2 phân tử ATP và 2 NADH. Khi đó acetyl coenzyme A được tạo thành.
Trong bước tiếp theo, chu trình Krebs (còn được gọi là chu trình axit xitric) xảy ra. Trong giai đoạn cuối của quá trình hô hấp hiếu khí, một lượng lớn phân tử ATP được hình thành thông qua việc chuyển các điện tử từ FADH và NADH. Cuối cùng, khoảng 36 phân tử ATP được hình thành thông qua nó.
Các phân tử ATP được tạo ra từ ADP và photphat vô cơ với việc sử dụng ATP synthase.
Lên men là gì?
Lên men là một quá trình kỵ khí nhằm phá vỡ glucose để thu được các phân tử ATP, có nghĩa là nó có thể xảy ra trong điều kiện không có oxy. Hầu hết thời gian nó xảy ra ở các loại vi sinh vật khác nhau, như sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ. Nó thường xảy ra nhất ở nấm men và vi khuẩn. Nó cũng có thể xảy ra ở người nhưng chỉ khi nguồn cung cấp oxy rất hạn chế và nhu cầu năng lượng cao, chẳng hạn như khi tập luyện cường độ cao.
Ở người, quá trình lên men diễn ra trong tế bào cơ khi thiếu oxy. Các tế bào này có thể sử dụng hết oxy nếu chúng co lại rất thường xuyên. Trong điều kiện thiếu oxy, chúng sẽ đi qua quá trình đường phân để tạo ra các phân tử ATP. Các tế bào cơ này tạo ra axit pyruvic thông qua glucose, sau đó một loại enzym có trong tế bào cơ sẽ chuyển nó thành axit pyruvic.
Trong quá trình lên men, glucose được chuyển hóa (tức là bị phân hủy thành) axit pyruvic thông qua quá trình đường phân. Axit pyruvic này được chuyển đổi thành acetaldehyde. Sau đó, nó tiếp tục được chuyển đổi thành rượu etylic. 2 phân tử ATP được tạo ra trung bình thông qua quá trình lên men.
Sự khác biệt chính giữa hô hấp hiếu khí và lên men
Sự kết luận
Hô hấp hiếu khí và lên men đều được sử dụng để cung cấp năng lượng cho sinh vật theo những cách khác nhau. Hô hấp hiếu khí chủ yếu xảy ra ở động vật và thực vật dưới sự có mặt của ôxy, trong khi quá trình lên men xảy ra chủ yếu là nấm men và vi khuẩn và trong điều kiện không có ôxy.
Cả hai quá trình này đều quan trọng như nhau vì cả hai đều có các chức năng và giai đoạn hơi khác nhau mà chúng trải qua.
Người giới thiệu
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jctb.5030320607
- https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-food-022811-101255
