מטבוליזם אירובי לעומת אנאירובי
מטבוליזם של התא הוא תהליך המרת הפחמימות, השומנים והחלבונים לאנרגיה הדרושה לתאים. במהלך מסלולי חילוף החומרים בתא, אנרגיה מאוחסנת בקשרי פוספט עתירי אנרגיה של מולקולות אדנוזין טריפוספט (ATP), המשמשת כמטבע האנרגיה של התאים. בהתאם לדרישת החמצן במהלך ייצור ATP, ישנם שני סוגים עיקריים של חילוף חומרים בתא; כלומר, אירובי ואנאירובי. מתוך שלושת המסלולים המטבוליים הבסיסיים, רק גליקוליזה נחשבת כמטבוליזם אנאירובי, בעוד שהשאר כולל מחזור חומצת לימון (מחזור קרבס) ושרשרת הובלה של אלקטרונים נחשבים כמטבוליזם אירובי.
מטבוליזם אירובי
מטבוליזם אירובי מתרחש כאשר החמצן קיים. הוא מתרחש במיטוכונדריה של התא ואחראי לאספקת 90% מצריכת האנרגיה של הגוף. במהלך חילוף החומרים האירובי, כל המצע הבסיסי כולל פחמימות, שומן וחלבון מתפרק ומשולבים עם חמצן מולקולרי לייצור אנרגיה תוך שחרור הפחמן הדו חמצני והמים כמוצרים סופיים. באופן כללי, חילוף חומרים חמצוני מייצר כמעט 150 עד 300 מ ל מים בפרק זמן של 24 שעות. ישנם שני מסלולים המעורבים במטבוליזם אירובי; מעגל החומצה הציטרית; אשר מתרחשת במטריצה של מיטוכונדריה, ושרשרת הובלה אלקטרונים; המתרחשת במערכת הובלת האלקטרונים הממוקמת בממברנה המיטוכונדריאלית הפנימית.
מטבוליזם אנאירובי
מטבוליזם אנאירובי אינו דורש חמצן לייצור ATP. זה מתרחש דרך הגליקוליזה, התהליך שבו משתחררת אנרגיה מגלוקוז. היעילות של חילוף החומרים האנאירובי נמוכה, ויצרה מספר נמוך של ATP בהשוואה לחילוף חומרים אירובי. גליקוליזה מתרחשת בציטופלזמה ואינה מצריכה אברון כלשהו. לכן, זהו תהליך חשוב שלאורגניזמים חסרים מיטוכונדריה כמו פרוקריוטים. התוצר הסופי של חילוף החומרים האירובי הוא חומצה לקטית, שעלולה להזיק יחסית לגוף.
מטבוליזם אירובי לעומת אנאירובי
• חילוף חומרים אירובי דורש חמצן, ואילו חילוף חומרים אנאירובי לא.
• חילוף חומרים אנאירובי לא יכול להימשך ללא הגבלת זמן. לעומת זאת, חילוף חומרים אירובי יכול להימשך לנצח, רק בתנאים תיאורטיים.
• פחמימות, שומן וחלבונים משמשים כמקורות לחילוף חומרים אירובי בעוד שרק פחמימה מעורבת בחילוף חומרים אנאירובי.
• חילוף חומרים אירובי כולל פעילויות בעצימות נמוכה עד בינונית, בעוד שחילוף חומרים אנאירובי כולל רק פעילויות בעצימות גבוהה.
• חילוף חומרים אנאירובי מתרחש בציטופלזמה של תאים בעוד מטבוליזם אירובי מתרחש במיטוכונדריה.
• חילוף חומרים אירובי מייצר יותר אנרגיה ממטבוליזם אנאירובי אם אותה כמות של אותו מצע.
• גליקוליזה היא מסלול מטבולי אנאירובי, בעוד שמחזור חומצת לימון ושרשרת העברת האלקטרונים הם מסלולים מטבוליים אירוביים.
• מטבוליזם אירובי תורם יותר (בסביבות 90%) לאספקת אנרגיה בעוד מטבוליזם אנאירובי תורם פחות.
• התוצר הסופי של חילוף חומרים אנאירובי הוא חומצה לקטית ואילו זה של חילוף חומרים אירובי הוא פחמן דו חמצני ומים.
מקור תמונה: באדיבות
