ცხოვრება

განსხვავება ფერმენტაციასა და ანაერობულ სუნთქვას შორის

განსხვავება ფერმენტაციასა და ანაერობულ სუნთქვას შორის

ყველა ცოცხალ არსებას უნდა ჰქონდეს ენერგიის მუდმივი წყარო, რომ გააგრძელოს ყველაზე ძირითადი ცხოვრების ფუნქციების შესრულებაც. იქნება თუ არა ეს ენერგია მზისგან პირდაპირ ფოტოსინთეზის საშუალებით, ან მცენარეების ან ცხოველების ჭამის საშუალებით, ენერგია უნდა მოხმარდეს და შემდეგ გადაიზარდოს ისეთ გამოსაყენებელ ფორმაში, როგორიცაა ადენოზინის ტრიფოსფატი (ATP).

ბევრ მექანიზმს შეუძლია ენერგიის ორიგინალი წყაროს ატფ-ში გადაქცევა. ყველაზე ეფექტური გზაა აერობული სუნთქვა, რაც ჟანგბადს მოითხოვს. ეს მეთოდი ყველაზე მეტ ატფ – ს იძლევა ენერგიის შეყვანაში. თუმცა, თუ ჟანგბადი არ არის, ორგანიზმი კვლავ უნდა გარდაქმნას ენერგია სხვა საშუალებების გამოყენებით. ასეთ პროცესებს, რომლებიც ხდება ჟანგბადის გარეშე, ეწოდება ანაერობული. დუღილი ჩვეულებრივი მეთოდია ცოცხალი ნივთებისთვის, რომ გააკეთოთ ATP ჟანგბადის გარეშე. ეს ქმნის ფერმენტაციას იგივე, რაც ანაერობული სუნთქვა?

მოკლე პასუხი არის არა. მიუხედავად იმისა, რომ მათ აქვთ მსგავსი ნაწილები და არც ჟანგბადს იყენებენ, არსებობს განსხვავებები ფერმენტაციასა და ანაერობულ სუნთქვას შორის. სინამდვილეში, ანაერობული სუნთქვა გაცილებით უფრო ჰგავს აერობულ სუნთქვას, ვიდრე ეს დუღილის მსგავსია.

დუღილი

სამეცნიერო კლასების უმეტესობა განიხილავენ ფერმენტაციას, როგორც აერობული სუნთქვის ალტერნატივას. აერობული სუნთქვა იწყება პროცესით, რომელსაც ეწოდება გლიკოლიზი, რომლის დროსაც იშლება ისეთი ნახშირწყლები, როგორიცაა გლუკოზა, და ზოგიერთი ელექტრონის დაკარგვის შემდეგ, აყალიბებს მოლეკულს, რომელსაც ეწოდება პირუვატი. თუ არსებობს საკმარისი ჟანგბადი, ან ზოგჯერ სხვა ტიპის ელექტრონული მიმღები, პირუვეტი გადადის აერობული სუნთქვის შემდეგ ნაწილზე. გლიკოლიზის პროცესი 2 ატფ – ს წმინდა მოგებას ქმნის.

დუღილი არსებითად იგივე პროცესია. ნახშირწყლები იშლება, მაგრამ პირუვეტის დამზადების ნაცვლად, საბოლოო პროდუქტი განსხვავებული მოლეკულაა, რომელიც დამოკიდებულია ფერმენტაციის ტიპზე. ფერმენტაცია ყველაზე ხშირად გამოწვეულია ჟანგბადის საკმარისი რაოდენობით, აერობული სუნთქვის ჯაჭვის გაშვების გასაგრძელებლად. ადამიანები გადიან ლაქტური მჟავების დუღილს. პირუვატით დასრულების ნაცვლად იქმნება ლაქტური მჟავა. დისტანციური მორბენალი იცნობს ლაქტურ მჟავას, რომელსაც შეუძლია კუნთებში ააწყოს და გამოიწვიოს კრუნჩხვა.

სხვა ორგანიზმებს შეუძლიათ გაიარონ ალკოჰოლური დუღილი, სადაც შედეგი არც პირვუატია და არც ლაქტური მჟავა. ამ შემთხვევაში, ორგანიზმი აკეთებს ეთილის სპირტს. ფერმენტაციის სხვა ტიპები ნაკლებად გავრცელებულია, მაგრამ ყველა იძლევა სხვადასხვა პროდუქტს, რაც დამოკიდებულია ორგანიზმში, რომელიც განიცდის ფერმენტაციას. მას შემდეგ, რაც დუღილი არ იყენებს ელექტრონის სატრანსპორტო ჯაჭვს, ის არ განიხილება სუნთქვის სახეობად.

ანაერობული სუნთქვა

მიუხედავად იმისა, რომ დუღილი ხდება ჟანგბადის გარეშე, იგი არ არის იგივე, რაც ანაერობული სუნთქვა. ანაერობული სუნთქვა იწყება ისევე, როგორც აერობული სუნთქვა და დუღილი. პირველი ნაბიჯი ჯერ კიდევ გლიკოლიზია და ის ჯერ კიდევ ნახშირწყლების მოლეკულისგან 2 ატფ – ს ქმნის. ამასთან, გლიკოლიზით დასრულების ნაცვლად, როგორც ამას დუღილი აკეთებს, ანაერობული სუნთქვა ქმნის პირუვატს და შემდეგ აგრძელებს იმავე გზას, როგორც აერობული სუნთქვა.

მოლეკულის, რომელსაც უწოდებენ აცეტილ კოენზიმ A, ის აგრძელებს ლიმონმჟავას ციკლს. მზადდება უფრო მეტი ელექტრონული გადამზიდავი და შემდეგ ყველაფერი მთავრდება ელექტრონის სატრანსპორტო ქსელში. ელექტრო გადამზიდავები ელექტრონს ანახებენ ჯაჭვის დასაწყისში და შემდეგ, პროცესის საშუალებით, სახელწოდებით chemiosmosis, წარმოქმნიან ბევრ ATP- ს. იმისთვის, რომ ელექტრონული სატრანსპორტო ქსელმა გააგრძელოს მუშაობა, უნდა არსებობდეს ელექტრონული საბოლოო მიმღები. თუ ეს მიმღები ჟანგბადია, პროცესი განიხილება აერობული სუნთქვა. ამასთან, ორგანიზმების ზოგიერთ სახეობას, მათ შორის მრავალი სახის ბაქტერიასა და სხვა მიკროორგანიზმებს, შეუძლიათ სხვადასხვა საბოლოო ელექტრონული მიმღების გამოყენება. ეს მოიცავს ნიტრატი იონებს, სულფატ იონებს, ან თუნდაც ნახშირორჟანგს.

მეცნიერები თვლიან, რომ დუღილი და ანაერობული სუნთქვა უფრო ძველი პროცესია, ვიდრე აერობული სუნთქვა. დედამიწის ადრეულ ატმოსფეროში ჟანგბადის ნაკლებობამ შეუძლებელი გახადა აერობული სუნთქვა. ევოლუციის საშუალებით, ევკარიოტებმა შეიძინეს ჟანგბადის "ნარჩენების" გამოყენების ფოტოსინთეზიდან აერობული სუნთქვის შესაქმნელად.