Trao đổi chất hiếu khí và kỵ khí
Chuyển hóa tế bào là quá trình chuyển hóa carbohydrate, chất béo và protein thành năng lượng cần thiết cho tế bào. Trong quá trình trao đổi chất của tế bào, năng lượng được lưu trữ trong các liên kết photphat năng lượng cao của các phân tử adenosine triphosphat (ATP), đóng vai trò như đơn vị tiền tệ năng lượng của tế bào. Tùy thuộc vào nhu cầu oxy trong quá trình sản xuất ATP, có hai loại chuyển hóa chính có trong tế bào; cụ thể là hiếu khí và kỵ khí. Trong số ba con đường chuyển hóa cơ bản, chỉ có đường phân được coi là chuyển hóa kỵ khí, trong khi phần còn lại bao gồm chu trình axit xitric (chu trình Krebs) và chuỗi vận chuyển điện tử được coi là chuyển hóa hiếu khí.
Trao đổi chất hiếu khí
Sự trao đổi chất hiếu khí xảy ra khi có oxy. Nó xuất hiện trong ty thể của tế bào và chịu trách nhiệm cung cấp 90% nhu cầu năng lượng của cơ thể. Trong quá trình trao đổi chất hiếu khí, tất cả các chất nền cơ bản bao gồm carbohydrate, chất béo và protein bị phá vỡ và được kết hợp với oxy phân tử để tạo ra năng lượng đồng thời giải phóng carbon dioxide và nước như các sản phẩm cuối cùng. Nói chung, quá trình chuyển hóa oxy hóa tạo ra gần 150 đến 300 mL nước trong khoảng thời gian 24 giờ. Có hai con đường tham gia vào quá trình trao đổi chất hiếu khí; chu trình axit xitric; xảy ra trong chất nền của ti thể, và chuỗi vận chuyển điện tử; xảy ra trong hệ thống vận chuyển điện tử nằm ở màng trong ty thể.
Trao đổi chất kỵ khí
Trao đổi chất kỵ khí không cần oxy để sản xuất ATP. Nó xảy ra thông qua quá trình đường phân, quá trình mà năng lượng được giải phóng từ glucose. Hiệu quả của quá trình trao đổi chất kỵ khí thấp và tạo ra số lượng ATP thấp so với quá trình chuyển hóa hiếu khí. Đường phân xảy ra trong tế bào chất và không cần bất kỳ bào quan nào. Vì vậy, nó là một quá trình quan trọng trong đó các sinh vật thiếu ti thể như sinh vật nhân sơ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa hiếu khí là axit lactic, có thể tương đối có hại cho cơ thể.
Trao đổi chất hiếu khí và kỵ khí
• Chuyển hóa hiếu khí cần oxy, trong khi chuyển hóa kỵ khí thì không.
• Quá trình trao đổi chất kỵ khí không thể tiếp tục vô thời hạn. Ngược lại, quá trình trao đổi chất hiếu khí có thể tiếp tục mãi mãi, chỉ trong điều kiện lý thuyết.
• Carbohydrate, chất béo và protein được sử dụng làm nguồn chuyển hóa hiếu khí trong khi chỉ có carbohydrate tham gia vào quá trình chuyển hóa kỵ khí.
• Chuyển hóa hiếu khí bao gồm các hoạt động cường độ thấp đến trung bình, trong khi chuyển hóa kỵ khí chỉ liên quan đến các hoạt động cường độ cao.
• Trao đổi chất kỵ khí diễn ra trong tế bào chất của tế bào trong khi chuyển hóa hiếu khí diễn ra trong ti thể.
• Chuyển hóa hiếu khí tạo ra nhiều năng lượng hơn chuyển hóa kỵ khí nếu cùng một lượng chất nền.
• Đường phân là một con đường trao đổi chất kỵ khí, trong khi chu trình axit xitric và chuỗi vận chuyển điện tử là con đường trao đổi chất hiếu khí.
• Các chuyển hóa hiếu khí đóng góp nhiều hơn (khoảng 90%) cho việc cung cấp năng lượng trong khi chuyển hóa kỵ khí đóng góp ít hơn.
• Sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa kỵ khí là axit lactic trong khi sản phẩm của quá trình chuyển hóa hiếu khí là carbon dioxide và nước.
Nguồn ảnh: Được phép của
