Il processo mediante il quale l'energia viene rilasciata all'interno delle cellule a causa della rottura delle molecole di glucosio è chiamato Respirazione cellulare. Questo processo è ulteriormente suddiviso in 2 categorie note come respirazione aerobica e anaerobica che si basano sull'utilizzo di ossigeno.
Respirazione aerobica vs anaerobica
La differenza tra la respirazione aerobica e quella anaerobica è che il processo di respirazione aerobica dipende dall'ossigeno mentre la respirazione anaerobica non dipende dall'ossigeno per la produzione di energia. Il processo di respirazione cellulare avviene nei mitocondri o nel citoplasma mediante il meccanismo della respirazione aerobica o anaerobica.
La respirazione aerobica è la sottocategoria della respirazione cellulare che utilizza l'ossigeno per produrre energia dal cibo. Il termine aerobico deriva dalla parola Ossigeno si. Il sottoprodotto della respirazione cellulare aerobica è l'anidride carbonica e l'adenosina trifosfato (ATP).
La respirazione anaerobica è la sottocategoria della respirazione cellulare che non utilizza l'ossigeno per produrre energia dal cibo. Il termine anaerobico deriva dalla parola Non ossigeno si. Il sottoprodotto della respirazione cellulare anaerobica è l'acido lattico e l'ATP. Tieni presente che l'ATP è la valuta energetica di tutte le cellule.
La respirazione anaerobica utilizza una quantità relativamente minore di energia poiché il glucosio non è completamente scomposto rispetto alla respirazione cellulare aerobica a causa della presenza di ossigeno nel processo di respirazione.
Tabella di confronto tra respirazione aerobica e anaerobica (in forma tabulare)
| Parametro di confronto | Respirazione aerobica | Respirazione anaerobica |
|---|---|---|
| Definizione | La respirazione aerobica comporta la produzione di energia, abbattendo il glucosio usando l'ossigeno. | La respirazione anaerobica comporta la produzione di energia, abbattendo il glucosio senza utilizzare ossigeno. |
| Durata del processo | È un processo lento e che richiede tempo. | È relativamente più veloce del processo aerobico. |
| Processo di combustione | La respirazione aerobica ha il processo di combustione completo. | La respirazione anaerobica ha il processo di combustione incompleto. |
| Requisiti | Implica la presenza di ossigeno e glucosio affinché il processo abbia luogo. | Implica la presenza di solo ossigeno affinché il processo abbia luogo. |
| Prodotti finali | L'anidride carbonica e l'acqua sono prodotte come sottoprodotti del processo. | Etanolo, acido lattico e anidride carbonica sono prodotti come sottoprodotti. |
| Quantità di produzione di energia | Implica un'elevata quantità di produzione di energia dovuta alla presenza di ossigeno per scomporre completamente il glucosio. | Implica una quantità relativamente bassa di produzione di energia a causa dell'assenza di ossigeno per scomporre completamente il glucosio. |
| Equazione | Glucosio + Ossigeno à Acqua + Energia + Anidride carbonica | Glucosio à Energia + Acido Lattico |
| Esempi | Gli eucarioti come piante e animali sono esempi comuni di respirazione aerobica. | Gli eucarioti come quelli presenti nelle cellule muscolari umane e nei batteri, nei lieviti, ecc. sono esempi comuni di respirazione anaerobica. |
Che cos'è la respirazione aerobica?
La reazione chimica aerobica è la reazione a catena catalizzata da un enzima che comporta la scomposizione delle molecole di glucosio per produrre energia in presenza di ossigeno.
I prodotti finali di queste reazioni chimiche producono sottoprodotti come anidride carbonica, acqua e molta energia. Circa 2900 kJ/mol di glucosio vengono rilasciati come energia dopo questo processo.
Equazione chimica per la respirazione aerobica
Glucosio + Ossigeno → Anidride carbonica + Acqua + Energia
L'anidride carbonica e l'acqua vengono prodotte come sottoprodotti del processo insieme all'ATH, ovvero l'adenosina trifosfato. L'ATH porta energia alle cellule per guidare vari processi come il movimento muscolare o la sintesi chimica ecc.
Questa respirazione chimica è molto comune negli animali e nelle piante. Se vediamo il nostro schema respiratorio, inspiriamo molto ossigeno e in cambio espiriamo anidride carbonica.
Quando l'ossigeno raggiunge diverse cellule del corpo che già contengono glucosio, che viene quindi scomposto per rilasciare anidride carbonica e acqua.
Questo viene utilizzato dal nostro corpo e l'anidride carbonica viene quindi rilasciata nell'atmosfera.
Cos'è la respirazione anaerobica?
La reazione chimica anaerobica è la reazione a catena catalizzata da un enzima che comporta la scomposizione delle molecole di glucosio per produrre energia in assenza di ossigeno.
I prodotti finali di queste reazioni chimiche producono sottoprodotti come anidride carbonica, alcol ed energia.
Equazione chimica per la respirazione anaerobica
Glucosio → Alcool + Anidride carbonica + Energia
In risposta a una carenza di ossigeno nel corpo umano, noi esseri umani tendiamo anche a esibire una respirazione chimica anaerobica.
Mentre svolgiamo attività pesanti come correre, giocare, scattare o fare esercizio, il nostro corpo richiede molta energia extra.
Questa richiesta di energia extra viene soddisfatta dalle nostre cellule muscolari attraverso un processo di respirazione anaerobica.
Nel caso in cui tu abbia mai un crampo muscolare mentre giochi o ti alleni, allora sai a chi devi incolpare ora.
A causa della mancanza di ossigeno, la scomposizione del glucosio non è completa e ciò potrebbe comportare lo sviluppo di acido lattico come sottoprodotto.
Glucosio → Acido lattico + Energia
Quindi, possiamo dire che la respirazione anaerobica produce una quantità di energia relativamente inferiore rispetto alla respirazione aerobica a causa della mancanza di ossigeno nel processo.
Principali differenze tra respirazione aerobica e anaerobica
Sebbene entrambi siano metodi di generazione di energia tramite la respirazione chimica, esistono molte differenze tra la respirazione aerobica e quella anaerobica quando si tratta di consumo di ossigeno e produzione di energia.
Conclusione
Entrambi i processi, ovvero la respirazione aerobica e anaerobica, sono importanti per la sopravvivenza di tutti gli esseri viventi poiché il processo di respirazione è cruciale per l'esistenza della vita sulla terra.
I requisiti energetici dei vari esseri viventi sono soddisfatti da questi due processi di respirazione chimica.
Mentre la respirazione chimica aerobica comprende l'uso dell'ossigeno per rompere il glucosio e produrre energia. D'altra parte, la respirazione anaerobica comporta l'assenza di ossigeno per rompere il glucosio e produrre energia.
Inoltre, la respirazione chimica anaerobica comporta una minore produzione di energia a causa della mancanza di ossigeno per abbattere completamente il glucosio.
Tuttavia, questo può essere davvero cruciale nei casi in cui l'apporto di ossigeno è molto limitato.
Ma tutto sommato, sia i processi di respirazione aerobica che anaerobica sono ottimi modi per gli esseri umani e tutti gli esseri viventi di sopravvivere poiché la respirazione chimica è decisiva per l'esistenza.
- https://jb.asm.org/content/178/5/1374.short
- https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1046/j.1432-1327.1998.2510538.x
- https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/micro/10.1099/00221287-98-1-231
