De afbraak van koolhydraten in energie kan plaatsvinden via verschillende chemische routes. Sommige van deze routes zijn aëroob en andere niet. Hoewel op zuurstof gebaseerde routes de voorkeursmethode zijn vanwege hun grotere efficiëntie, zijn er veel gevallen waarin anaerobe ademhaling een nuttige functie of zelfs een voordeel is.

Respiration

Ademhaling, niet te verwarren met ademhalen, is elk proces waarbij een cel energie vrijmaakt uit de chemische bindingen van complexe moleculen, zoals glucose. Er zijn veel chemische routes waardoor de ademhaling plaatsvindt. Sommige van deze routes hebben zuurstof nodig en worden aërobe ademhaling genoemd. Paden die geen zuurstof nodig hebben, worden anaërobe ademhaling genoemd.

Glycolyse

Aërobe en anaërobe ademhaling beginnen beide met glycolyse, de eerste stap in de afbraak van glucose. Dit proces genereert twee moleculen ATP, een belangrijk energiedragermolecuul. Glycolyse is een anaëroob proces en kan dan worden gevolgd door een aeroob of anaëroob proces.

Aerobic Respiration

Aerobische respiratie is de voorkeurspad van zuurstof voor zuurstofafhankelijke organismen vanwege de grotere efficiëntie. Eén molecuul glucose kan worden omgezet in maximaal 32 ATP-moleculen tijdens aerobe ademhaling, maar slechts twee moleculen ATP per glucosemolecule worden gewonnen uit anaerobe ademhaling.

Anaerobe ademhaling

Anaërobe ademhaling kan volg ook glycolyse en genereert twee ATP-moleculen en produceert melkzuur als bijproduct. Als melkzuur zich ophoopt in spierweefsel, kan het pijn en krampen veroorzaken.

Aërobe respiratie ondersteunen

Pyruvaatzuur is een bijproduct van glycolyse. Anaërobe ademhaling kan pyrodruivenzuur metaboliseren en tijdens het proces enzymen die nodig zijn voor glycolyse regenereren, waardoor verdere aerobe ademhaling wordt bevorderd.

Anaërobe Oorsprong van het leven

Anaërobe ademhaling is het eerste van alle ademhalingsprocessen; 3,5 miljard jaar geleden ontbrak atmosferische zuurstof en de eerste ademhalingschemische routes waren anaëroob. Hoewel dit geen voordeel is, is het juist een belangrijk aspect van anaërobe ademhaling.

Anaërobe ademhaling als mechanisme voor een faalveilig systeem

In meercellige organismen die zuurstof nodig hebben, zoals menselijke wezens, anaërobe ademhaling kan fungeren als een back-up wanneer cellulaire zuurstof is uitgeput. Wanneer spiercellen zuurstof sneller gebruiken dan het kan worden bijgevuld, beginnen de cellen anaërobe ademhaling uit te voeren om de spieren in beweging te houden, wat belangrijk kan zijn in een noodsituatie.

Snelheid

Anaerobisch ademhaling is sneller dan aerobe ademhaling.

Gamma van leefomgeving

Anaërobe stofwisseling stelt microben in staat te leven in zuurstofarme of zuurstofvrije omgevingen waardoor ze een verder lege leefomgeving kunnen exploiteren. Fermentatie is een zuurstofvrij proces en veel nuttige microben, zoals gist, zijn anaëroben. Anaeroben zijn ook belangrijke afbrekers. Hun vermogen om afval te ontbinden en brandbaar gas als bijproduct te produceren, kan worden aangewend voor een bron van hernieuwbare energie.