La scomposizione dei carboidrati in energia può verificarsi da una varietà di vie chimiche. Alcune di queste vie sono aerobiche e alcuni non sono. Mentre vie a base di ossigeno sono il metodo respiratorio di scelta a causa della loro maggiore efficienza, ci sono molti casi in cui la respirazione anaerobica ha una funzione utile, o anche un vantaggio.
Respirazione
Respirazione, non deve essere confusa con la respirazione, è il processo mediante il quale una cella libera energia dai legami chimici di molecole complesse, come il glucosio. Ci sono molte vie chimiche da cui si presenta la respirazione. Alcune di queste vie richiedono ossigeno e sono chiamati respirazione aerobica. Vie che non necessitano di ossigeno sono chiamate respirazione anaerobica.
Glicolisi
Respirazione aerobica ed anaerobica, che entrambi iniziano con la glicolisi, la prima tappa nella ripartizione di glucosio. Questo processo genera due molecole di ATP, una molecola del trasportatore di energia principale. La glicolisi è un processo anaerobico e quindi può essere seguita da un processo di aerobico o anaerobico.
Respirazione aerobica
Respirazione aerobica è la via respiratoria di scelta per gli organismi ossigeno-dipendente a causa della sua maggiore efficienza. Una molecola di glucosio può essere convertita in fino a 32 molecole di ATP durante la respirazione aerobica, ma solo due molecole di ATP per molecola di glucosio possono essere ottenuti da respirazione anaerobica.
Respirazione anaerobica
Respirazione anaerobica può anche seguire la glicolisi e genera due molecole di ATP e produce l'acido lattico come sottoprodotto. Se l'acido lattico che si accumula nel tessuto muscolare, può causare dolore e crampi.
Assistere la respirazione aerobica
L'acido piruvico è un sottoprodotto della glicolisi. Respirazione anaerobica può metabolizzare l'acido piruvico e nel processo, rigenerare gli enzimi necessari per la glicolisi, facilitando ulteriormente la respirazione aerobica.
Anaerobiche origini della vita
Respirazione anaerobica è il primo di tutti i processi respiratori; 3,5 miliardi di anni fa, ossigeno atmosferico era carente e il prime vie respiratorie chimiche erano anaerobiche. Mentre questo non è un vantaggio proprio, è un'importanza della respirazione anaerobica.
Respirazione anaerobica come un meccanismo di fail-safe
Negli organismi pluricellulari che richiedono ossigeno, come gli esseri umani, respirazione anaerobica può agire come un ossigeno quando il cellulare è esaurito. Quando le cellule muscolari consumano ossigeno più velocemente di quanto si può essere rifornito, le cellule iniziano a eseguire la respirazione anaerobica al fine di mantenere i muscoli in movimento, che può essere importante in una situazione di emergenza.
Velocità
Respirazione anaerobica è più rapida di quella respirazione aerobica.
Gamma di Habitat
Metabolismo anaerobico permette i microbi di abitano ambienti basso-ossigeno o ossigeno-libero che permette loro di sfruttare un habitat altrimenti vuoto. La fermentazione è un processo privo di ossigeno e molti microbi utili, come il lievito, sono gli anaerobi. Gli anaerobi sono anche importanti decompositori. Loro capacità di scomporre i rifiuti e produrre gas combustibile come sottoprodotto può essere sfruttata per una fonte di energia rinnovabile.