Vad är Anaerob Respiration?

I biologi är anaerob andning den metaboliska processen genom vilken celler producerar kemisk energi utan att använda syre. Det är en typ av cellandning, en viktig del av ämnesomsättningen och källan till all tillväxt, reproduktion och reparation som sker i celler. Glykolys, som omvandlar socker till energimolekyler, är den viktigaste typen av anaerob väg som finns i de flesta organismer. Anaerob metabolism underlättar viktiga kemiska utbyten mellan organismer och miljön, som kvävecykeln.

Alla levande organismer använder energi för att driva deras tillväxt och reproduktion. Cellulär andning är en typ av cellulär metabolism som extraherar biokemisk energi från olika näringskemikalier och omvandlar den till ATP, den universella energiöverföringsmolekylen. Anaerob andning är den typ av cellulär andning som förekommer i celler som inte använder molekyler av syre i sin metabolism. Den primära kemiska vägen för anaerob andning - bortsett från extrema metallindtagande bakterier - är glykolys, som delar upp en molekyl av den enkla sockerglukosen i två molekyler av pyruvinsyra och producerar två molekyler av ATP i processen.

Aerob andning - med syre - är vanligare än anaerob i de flesta högre organismer, som effektivt förlitar sig på syre för andning. Det producerar mycket mer ATP - 38 molekyler - än glykolys, vilket ger bara två. Under de tidigaste perioderna av livets utveckling på jorden fanns det emellertid otillräckligt med syre i atmosfären för att cellerna skulle kunna metabolisera, så de förlitade sig på olika andra molekyler för att producera energi anaerobt. Primitiva organismer, inklusive de äldsta överlevande bakterier och varelser som lever i varma källor och på havsbotten, förlitar sig fortfarande på detta; många av dessa kommer att dö om de utsätts för syre.

Människor och andra djur använder både aerob och anaerob andning. Det senare är viktigt under korta skador av muskelaktivitet, som driver rörelse med glykolys och producerar mjölksyra. Om denna syra byggs upp blir muskelsmärta och kramp. Vissa jästar innehåller en speciell typ av anaerob andning - jäsning - i deras ämnesomsättning. Jäsning smälter socker och ger etylalkohol och vissa gaser som biprodukt; detta är anledningen till att brödet stiger, eftersom biokemiska processer i jäst förändrar de kemiska reaktionerna i degen.

De elementära utbytena av kväve, svavel och kol på jordytan och i atmosfären modereras av anaerob andning. Till exempel innehåller proteiner och andra biologiskt viktiga föreningar en hel del kväve, som frigörs tillbaka till atmosfären genom bakteriell anaerob metabolism. När vissa bakterier metaboliserar bränslen utan syre släpper de också metangas. Även om denna funktion är användbar inom mikrobiologi och petroleumsindustrin, är överskottsproduktionen av metan ett problem eftersom den är lika mycket av en växthusgas som koldioxid, kopplad till klimatförändringar.