Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.23: Анаеробне та аеробне дихання

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    56742

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ф-Д_45163Б35Б69Ф96Б4А8750А476584010А6827А2Ф6870973БДБ279+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

    Чому кисень?

    Кисень - кінцевий акцептор електронів в кінці ланцюга транспорту електронів аеробного дихання. При відсутності кисню з глюкози виробляється лише кілька АТФ. У присутності кисню виробляють ще багато АТФ.

    Наявність кисню

    Існує два види клітинного дихання: аеробне і анаеробне. Один виникає в присутності кисню (аеробний), а один виникає при відсутності кисню (анаеробний). Обидва починаються з гліколізу - розщеплення глюкози.

    Гліколіз є анаеробним процесом - йому не потрібен кисень для протікання. Цей процес виробляє мінімальну кількість АТФ. Цикл Кребса та електронний транспорт потребують кисню, і в присутності кисню ці процеси виробляють набагато більше АТФ, ніж лише гліколіз.

    Вчені вважають, що гліколіз розвинувся раніше інших стадій клітинного дихання. Це пов'язано з тим, що інші стадії потребують кисню, тоді як гліколіз - ні, і в атмосфері Землі не було кисню, коли життя вперше розвинулося приблизно від 3,5 до 4 мільярдів років тому. Клітинне дихання, яке протікає без кисню, називається анаеробним диханням.

    Потім, приблизно 2 або 3 мільярди років тому, кисень поступово додавався в атмосферу ранніми фотосинтетичними бактеріями (ціанобактеріями). Після цього живі істоти могли використовувати кисень, щоб розщепити глюкозу і зробити АТФ. Сьогодні більшість організмів виробляють АТФ з киснем. Вони слідують за гліколізом із циклом Кребса та транспортом електронів, щоб зробити більше АТФ, ніж лише гліколізом. Клітинне дихання, яке протікає в присутності кисню, називається аеробним диханням.

    Аеробне проти анаеробного дихання: порівняння

    Аеробне дихання, яке відбувається в присутності кисню, еволюціонувало після додавання кисню в атмосферу Землі. Цей тип дихання корисний сьогодні, оскільки в атмосфері зараз знаходиться 21% кисню. Однак деякі анаеробні організми, які еволюціонували до того, як атмосфера містила кисень, збереглися до наших днів. Тому анаеробне дихання, яке проходить без кисню, теж має мати переваги.

    Переваги аеробного дихання

    Основною перевагою аеробного дихання є кількість енергії, яку він виділяє. Без кисню організми можуть розщеплювати глюкозу всього на дві молекули пірувату. Це вивільняє лише достатньо енергії, щоб зробити дві молекули АТФ. За допомогою кисню організми можуть розщеплювати глюкозу аж до вуглекислого газу. Це вивільняє достатньо енергії для вироблення до 38 молекул АТФ. Таким чином, аеробне дихання виділяє набагато більше енергії, ніж анаеробне дихання.

    Кількість енергії, виробленої аеробним диханням, може пояснити, чому аеробні організми стали домінувати над життям на Землі. Це також може пояснити, як організми змогли стати багатоклітинними і збільшуватися в розмірах.

    Переваги анаеробного дихання

    Одна перевага анаеробного дихання, також відомого як бродіння, очевидна. Він дозволяє організмам жити в місцях, де мало або зовсім немає кисню. До таких місць належать глибокі води, грунт, травні тракти тварин, таких як людина (див. Малюнок нижче).

    F-D_01A0A135D516C70D7201A25CE673B4E9CB750a9A6F8ABE4DC217ECD+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_pngБактерії кишкової палички - це анаеробні бактерії, які живуть в травному тракті людини.

    Ще однією перевагою анаеробного дихання є його швидкість. Він виробляє АТФ дуже швидко. Наприклад, це дозволяє вашим м'язам отримувати енергію, необхідну для коротких сплесків інтенсивної активності (див. Малюнок нижче). Аеробне дихання, з іншого боку, виробляє АТФ повільніше.

    F-D_1034722ДД5183599DF6DF878b7750670274А3Д7БК47C9660D8392A50+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_jpgМ'язи цих бар'єрів необхідно використовувати анаеробне дихання для отримання енергії. Це дає їм енергію, необхідну для короткочасної, інтенсивної діяльності цього виду спорту.

    Резюме

    • Клітинне дихання завжди починається з гліколізу, який може виникнути або при відсутності, або присутності кисню.
    • Клітинне дихання, яке протікає при відсутності кисню, - анаеробне дихання.
    • Клітинне дихання, яке протікає в присутності кисню, - це аеробне дихання.
    • Анаеробне дихання розвивалося до аеробного дихання.
    • Аеробне дихання виробляє набагато більше АТФ, ніж анаеробне дихання.
    • Анаеробне дихання відбувається швидше, ніж аеробне дихання.

    Рецензія

    1. Визначити аеробне і анаеробне дихання.
    2. Який процес є загальним як для аеробного, так і анаеробного дихання?
    3. Чому вчені вважають, що гліколіз розвинувся раніше інших стадій клітинного дихання?
    4. У чому основна перевага аеробного дихання? Анаеробного дихання?
    5. Таня в команді середньої школи треку і бігає 100-метровий спринт. Марісса входить в команду по крос-кантрі і біжить 5-кілометрові гонки. Поясніть, який тип дихання використовують м'язові клітини в ногах кожного бігуна.
    Зображення Довідка Атрибуції
    Ф-Д_45163Б35Б69Ф96Б4А8750А476584010А6827А2Ф6870973БДБ279+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 1] Кредит: Джуло (Вікімедіа); Маріана Руїс Вільярреал (Ladyof Hats) для Фонду CK-12
    Джерело: Commons.wikimedia.org/Wiki/Файл: Bloodpressre.jpg;
    Ліцензія Фонду CK-12: CC BY-NC 3.0
    F-D_01A0A135D516C70D7201A25CE673B4E9CB750A9A6F8ABE4DC217ECD+зображення_маленький_крихіткий+зображення_маленький_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 2] Кредит: Користувач:Маттозаврус/Вікісховище; Меган Тота
    Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:diverse_e_coli.png;
    Ліцензія Фонду CK-12: Громадське надбання
    F-D_1034722 ДД5183599DF6DF878B7750670274A3D7БК47C9660D8392A50+зображення_маленький_крихіткий+зображення_великий палець_маленький_крихіткий.jpg [Рисунок 3] Кредит: Авторське право на зображення bikeriderlondon, 2014
    Джерело: http://www.shutterstock.com
     Ліцензія: Використовується за ліцензією від Shutterstock.com