Oddychanie beztlenowe
Oddychanie beztlenowe jest formą oddychania, która nie wykorzystuje tlenu. Elementy inne niż tlen są wykorzystywane do transportu elektronów. Powszechnie stosowane zamienniki tlenu to azotany, żelazo, mangan, siarczany, siarka, kwas fumarowy i dwutlenek węgla. Escherichia coli używa azotanów i kwasu fumarowego do oddychania.
Aby łańcuch transportu elektronów działał, na końcu łańcucha musi znajdować się końcowy akceptor elektronów. Pozwala to na przejście elektronów przez łańcuch. W organizmach tlenowych, tym końcowym akceptantem elektronów jest tlen. Tlen molekularny jest czynnikiem silnie utleniającym i dlatego jest doskonałym akceptantem. W anaerobach stosowane są inne, mniej utleniające substancje, takie jak siarczan (SO42-), azotan (NO3-), siarka (S). Te końcowe akceptory elektronów mają mniejszy potencjał redukcyjny niż O2, więc mniej energii uwalnia się na każdą utlenioną cząsteczkę. Oddychanie beztlenowe jest więc mniej efektywne niż aerobowe, z wyjątkiem oczywiście sytuacji, gdy tlenu jest mało.
Jeśli tlen w ogóle nie jest używany, proces ten nazywa się fermentacją. Przykładami organizmów wykorzystujących fermentację są bakterie kwasu mlekowego i drożdże. Drożdże są grzybami, a nie bakteriami.
Równanie na oddychanie beztlenowe jest:
E. coli stosują oddychanie beztlenowe
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest oddychanie beztlenowe?
O: Oddychanie beztlenowe to forma oddychania, w której nie wykorzystuje się tlenu. Do transportu elektronów wykorzystywane są pierwiastki inne niż tlen.
P: Jakie pierwiastki mogą być stosowane jako zamienniki tlenu w oddychaniu beztlenowym?
O: Częstymi substytutami tlenu w oddychaniu beztlenowym są azotany, żelazo, mangan, siarczany, siarka, kwas fumarowy i dwutlenek węgla.
P: Jaki organizm wykorzystuje azotany i kwas fumarowy do oddychania?
O: Escherichia coli używa azotanów i kwasu fumarowego do oddychania.
P: Co musi być obecne na końcu łańcucha transportu elektronów, aby mogły przez niego przejść elektrony?
O: Na końcu łańcucha transportowego musi być obecny końcowy akceptor elektronów, aby elektrony mogły przez niego przejść. W organizmach tlenowych tym akceptorem jest zazwyczaj tlen cząsteczkowy. U beztlenowców zamiast niego wykorzystywane są inne substancje o mniejszym stopniu utlenienia, takie jak siarczany (SO42-), azotany (NO3-), siarka (S).
P: Jak wydajne jest oddychanie beztlenowe w porównaniu z tlenowym?
O: Oddychanie beztlenowe jest mniej wydajne niż tlenowe, z wyjątkiem sytuacji, gdy brakuje tlenu. Jeżeli nie ma tlenu, glikoliza nadal zachodzi, ale zamiast kwasu pirogronowego powstaje kwas mlekowy, który przechodzi do cyklu Krebsa i wytwarza niewielkie ilości ATP.
P: Jak powstaje kwas mlekowy podczas ćwiczeń, gdy nie ma wystarczającej ilości tlenu?
O: Podczas ćwiczeń, gdy organizm nie jest w stanie dostarczyć wystarczającej ilości tlenu do mięśni, wytwarzają one kwas mlekowy, który sprawia, że są obolałe.
P: Jaki proces zachodzi, jeżeli podczas oddychania beztlenowego nie jest w ogóle wykorzystywany tlen?
O: Jeżeli podczas oddychania beztlenowego w ogóle nie jest wykorzystywany tlen, dochodzi do fermentacji, której przykładem są bakterie kwasu mlekowego i grzyby drożdżowe.
