Τι επιτρέπει στα κύτταρα να μετατρέπουν την ενέργεια απουσία οξυγόνου;
Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών παραγόντων:
* γλυκόλυση: Αυτό το αρχικό βήμα είναι κοινό τόσο για την αερόβια όσο και για την αναερόβια αναπνοή. Η γλυκόζη χωρίζεται σε πυροσταφυλικό, παράγοντας μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη) και NADH (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμίδης, μειωμένο φορέα ηλεκτρονίων).
* Ζύμωση: Μετά την γλυκόλυση, διαφορετικοί οργανισμοί χρησιμοποιούν διαφορετικές οδούς ζύμωσης για να αναγεννηθούν NAD+ από το NADH. Αυτό είναι κρίσιμο, διότι η NAD+ είναι απαραίτητη για να συνεχιστεί η γλυκόλυση.
* δέκτες ηλεκτρονίων: Αντί για οξυγόνο, η αναερόβια αναπνοή χρησιμοποιεί άλλα μόρια ως δέκτες ηλεκτρονίων. Τα κοινά παραδείγματα περιλαμβάνουν:
* νιτρικά (no3-) :Χρησιμοποιείται από βακτήρια σε μια διαδικασία που ονομάζεται απονιτροποίηση, μειώνοντας τα νιτρικά σε αέριο αζώτου.
* θειικό άλας (SO4^2-) :Τα βακτήρια χρησιμοποιούν αυτό για να παράγουν υδρόθειο (H2S).
* διοξείδιο του άνθρακα (CO2) :Ορισμένα βακτήρια χρησιμοποιούν αυτό για να παράγουν μεθάνιο (CH4) σε μια διαδικασία που ονομάζεται μεθανογένεση.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η αναερόβια αναπνοή παράγει σημαντικά λιγότερη ΑΤΡ από την αερόβια αναπνοή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το οξυγόνο είναι ένας πολύ ισχυρότερος δέκτης ηλεκτρονίων από άλλα μόρια που χρησιμοποιούνται στην αναερόβια αναπνοή.
* Η ζύμωση είναι ένας τύπος αναερόβιας αναπνοής όπου τα οργανικά μόρια (όπως το πυροσταφυλικό) χρησιμοποιούνται ως δέκτες ηλεκτρονίων. Παράγει πολύ λίγα ΑΤΡ, αλλά επιτρέπει τη συνέχιση της αναγέννησης του NAD+ για τη γλυκόλυση.
* Οι οργανισμοί που βασίζονται στην αναερόβια αναπνοή συχνά βρίσκονται σε περιβάλλοντα που δεν έχουν οξυγόνο, όπως αεραγωγοί βαθιάς θάλασσας, βάλτους και τα κότσια ορισμένων ζώων.
Συνολικά, η αναερόβια αναπνοή είναι μια κρίσιμη προσαρμογή που επιτρέπει στους οργανισμούς να επιβιώσουν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο, επιτρέποντάς τους να εξάγουν ενέργεια από τη γλυκόζη ακόμη και ελλείψει αυτού του βασικού μορίου.
