Aërobe ademhaling:

Aërobe ademhaling is een proces waarbij glucose, een soort suiker, wordt afgebroken in de aanwezigheid van zuurstof, waarbij energie vrijkomt in de vorm van ATP (adenosinetrifosfaat), koolstofdioxide en water. Het is de meest efficiënte vorm van ademhaling en komt voor in de mitochondriën van eukaryotische cellen. Hier is een korte uitleg van het proces:

1. Glycolyse: Glucose komt de cel binnen en ondergaat glycolyse, wat de eerste fase van de ademhaling is. Tijdens de glycolyse wordt glucose afgebroken tot kleinere moleculen, waaronder twee pyruvaatmoleculen.

2. Linkreactie (overgangsreactie): Pyruvaat, geproduceerd tijdens de glycolyse, komt de mitochondriën binnen. Hier ondergaat het een reeks reacties die bekend staan ​​als de verbindingsreactie of overgangsreactie. Pyruvaat wordt omgezet in een molecuul genaamd acetyl CoA, dat de citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus) binnengaat.

3. Citroenzuurcyclus (Krebs-cyclus): Acetyl CoA combineert met oxaalacetaat om de citroenzuurcyclus te initiëren, een reeks chemische reacties die plaatsvinden in de mitochondriën. Via een reeks complexe stappen genereert de cyclus energierijke moleculen zoals ATP, NADH en FADH2.

4. Elektronentransportketen: NADH- en FADH2-moleculen, gegenereerd in de citroenzuurcyclus, dragen hoogenergetische elektronen. Deze elektronen worden langs een elektronentransportketen geleid, een reeks eiwitcomplexen die zich in het binnenste mitochondriale membraan bevinden. Terwijl de elektronen door de keten bewegen, wordt hun energie gebruikt om waterstofionen (H+) door het membraan te pompen, waardoor een protongradiënt ontstaat.

5. Oxidatieve fosforylering: De protongradiënt die in de vorige stap is gegenereerd, creëert een stroom waterstofionen terug naar de mitochondriale matrix via ATP-synthase, een membraangebonden enzym. Deze stroom protonen drijft de synthese van ATP uit ADP (adenosinedifosfaat) aan.

Anaërobe ademhaling:

Anaerobe ademhaling is een vorm van ademhaling die plaatsvindt bij afwezigheid van zuurstof of wanneer zuurstof beperkt is. Het is minder efficiënt vergeleken met aërobe ademhaling en resulteert in de onvolledige afbraak van glucose. Anaerobe ademhaling kent twee primaire vormen:

1. Melkzuurfermentatie: In sommige cellen, zoals spiercellen, wordt glucose, wanneer zuurstof schaars is, afgebroken tot melkzuur via een proces dat melkzuurfermentatie wordt genoemd. Tijdens krachtige inspanning, wanneer de spieren niet genoeg zuurstof kunnen krijgen, vindt anaerobe ademhaling plaats, wat leidt tot de ophoping van melkzuur. Dit kan spiervermoeidheid en pijn veroorzaken.

2. Alcoholfermentatie: Bij bepaalde micro-organismen, zoals gist, vindt anaerobe ademhaling plaats door alcoholfermentatie. Tijdens de alcoholfermentatie wordt glucose afgebroken tot ethylalcohol (ethanol) en koolstofdioxide. Dit proces wordt vaak gebruikt bij de productie van alcoholische dranken en het maken van brood, waarbij gist de suiker in het deeg omzet in ethanol en kooldioxide.

Samenvattend is aerobe ademhaling het efficiënte proces waarbij glucose wordt afgebroken in aanwezigheid van zuurstof om ATP, koolstofdioxide en water te produceren, terwijl anaerobe ademhaling plaatsvindt zonder zuurstof en resulteert in de onvolledige afbraak van glucose, waardoor verschillende eindproducten worden geproduceerd, zoals melkzuur. zuur of alcohol.