הבדל בין תסיסה אירובית ואנאירובית

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

הבדל מפתח – תסיסה אירובית לעומת אנאירובית

המונח תסיסה אירובית הוא כינוי שגוי מכיוון שהתסיסה היא אנאירובית, כלומר, היא אינה דורשת חמצן. לפיכך, תסיסה אירובית אינה מתייחסת למעשה לתהליך תסיסה; תהליך זה מתייחס לתהליך הנשימה התאית. ההבדל העיקרי בין תסיסה אירובית ואנאירובית הוא שתסיסה אירובית משתמשת בחמצן ואילו תסיסה אנאירובית אינה משתמשת בחמצן. ההבדלים הנוספים יידונו במאמר זה.

מהי תסיסה אירובית

כפי שהוזכר לעיל, המונח "תסיסה אירובית" מקבל שם שגוי מכיוון שהתסיסה היא תהליך אנאירובי. פשוט, זהו תהליך של שריפת סוכרים פשוטים לאנרגיה בתאים; יותר מדעית, אפשר לקרוא לזה נשימה אירובית.

ניתן להגדיר אותו כתהליך של הפקת אנרגיה סלולרית בנוכחות חמצן. הוא מייצר בערך 36 מולקולות ATP על ידי פירוק מזונות במיטוכונדריה. זה כולל שלושה שלבים כלומר גליקוליזה, מחזור חומצת לימון ומערכת הובלת אלקטרונים. הוא צורך פחמימות, שומנים וחלבונים; התוצרים הסופיים של תהליך זה הם פחמן דו חמצני ומים.

תגובה פשוטה

C₆H₁₂O₆ (s) + 6 O ₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H_{2O (l) + heat}

ΔG=−2880 קילו-ג'יי לכל מול של C₆H₁₂O₆

(-) מציין שהתגובה יכולה להתרחש באופן ספונטני

תהליך נשימה אירובי

1. גליקוליזה

זהו מסלול מטבולי המתרחש בציטוזול של תאים באורגניזמים חיים. זה יכול לתפקד בנוכחות או בהיעדר חמצן. הוא מייצר פירובט בנוכחות חמצן. שתי מולקולות ATP מיוצרות כצורת האנרגיה נטו.

ניתן לבטא את התגובה הכוללת באופן הבא:

Glucose + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + heat}

Pyruvat מחומצן לאצטיל-CoA ו-CO_{2 על ידי קומפלקס פירובאט דהידרוגנאז (PDC). הוא ממוקם במיטוכונדריה של איקריוטים וציטוסול של פרוקריוטים.}

2. מחזור חומצת לימון

מחזור חומצת לימון נקרא גם מחזור קרבס ומתרחש במטריקס המיטוכונדריאלי. זהו תהליך בן 8 שלבים הכולל סוגים שונים של אנזימים וקו-אנזימים. הרווח הנקי ממולקולת גלוקוז אחת הוא 6 NADH, 2 FADH_{2,ו-2 GTP.}

3. מערכת הובלת אלקטרונים

מערכת הובלת אלקטרונים ידועה גם בשם זרחון חמצוני. באאוקריוטים, שלב זה מתרחש בקריסטות המיטוכונדריה.

מהי תסיסה אנאירובית?

תסיסה אנאירובית היא תהליך הגורם לפירוק תרכובות אורגניות. תהליך זה מפחית את החנקן לחומצות אורגניות ואמוניה. פחמן מתרכובות אורגניות משתחרר בעיקר כגז מתאן (CH₄). חלק קטן של פחמן עשוי להיות מונשם כ-CO_{2 טכניקת הפירוק שהתרחשה כאן משמשת בקומפוסטציה. הפירוק מתרחש כארבעה שלבים, כלומר: הידרוליזה, אצידוגנזיס, אצטוגנזה ומתנוגנזה.}

תהליך תסיסה אנאירובי

1. הידרוליזה

C₆H₁₀O₄ + 2H_{2 O → C}6_H12_O6 _{+ 2H}2

2. חומצה

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

C₆H₁₂O₆ + 2H_{2↔ 2CH}3_CH2_{COOH + 2H}2_O

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. אצטוגנזה

CH₃CH₂COO^– + 3H₂ O ↔ CH₃COO^– + H⁺ + HCO ₃^– + 3H₂

C₆H₁₂O₆ + 2H_{2 O ↔ 2CH}3_{COOH + 2CO}2 _{+ 4H}2

CH₃CH₂OH + 2H₂O ↔ CH ₃COO^– + 2H₂ +H⁺

4. מתנוגנזה

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

מה ההבדל בין תסיסה אירובית ואנאירובית?

מאפיינים של תסיסה אירובית ואנאירובית

שימוש בחמצן:

תסיסה אירובית: התסיסה האירובית משתמשת בחמצן.

תסיסה אנאירובית: תסיסה אנאירובית אינה משתמשת בחמצן.

ATP Yield:

תסיסה אירובית: תסיסה אירובית מניבה 38 מולקולות ATP

תסיסה אנאירובית: תסיסה אנאירובית אינה מייצרת מולקולות ATP.

התרחשות:

תסיסה אירובית: תסיסה אירובית מתרחשת בתוך יצורים חיים.

תסיסה אנאירובית: תסיסה אנאירובית מתרחשת מחוץ לאורגניזמים חיים.

מעורבות המיקרואורגניזם:

תסיסה אירובית: לא מעורבים מיקרואורגניזמים

תסיסה אנאירובית: מיקרואורגניזמים מעורבים

טמפרטורה:

תסיסה אירובית: אין צורך בטמפרטורת סביבה לתהליך.

תסיסה אנאירובית: נדרשת טמפרטורת הסביבה לתהליך.

טכניקה:

תסיסה אירובית: תסיסה אירובית היא שיטת הפקת אנרגיה.

תסיסה אנאירובית: תסיסה אנאירובית היא שיטת פירוק.

שלבים:

תסיסה אירובית: השלבים כוללים גליקוליזה, מחזור קרבס ומערכת הובלת אלקטרונים

תסיסה אנאירובית: לתסיסה אנאירובית אין גליקוליזה או שלבים אחרים.

CH_{4 הפקה:}

תסיסה אירובית: תסיסה אירובית לא מייצרת CH_4.

תסיסה אנאירובית: תסיסה אנאירובית מייצרת CH_4.