Cellen verkrijgen energie door een proces genaamd cellulaire ademhaling . Wanneer zuurstof beschikbaar is, verloopt dit proces door aerobe ademhaling wat zeer efficiënt is. Wanneer zuurstof echter niet beschikbaar is, schakelen cellen over naar anaërobe ademhaling , wat minder efficiënt is, maar ze nog steeds in staat stelt om wat energie te produceren.

Hier is een uitsplitsing van hoe cellen energie verkrijgen in afwezigheid van zuurstof:

1. Glycolyse: Dit is de eerste fase van zowel aerobe als anaërobe ademhaling. Het komt voor in het cytoplasma van de cel en breekt glucose af in pyruvaat, waardoor een kleine hoeveelheid ATP (adenosine trifosfaat) wordt gegenereerd, de energieverwandeling van de cel.

2. Fermentatie: Dit is de anaërobe route die het overneemt wanneer zuurstof niet beschikbaar is. Er zijn twee hoofdtypen:

* Lactinezuurfermentatie: Dit wordt gebruikt door dieren en sommige bacteriën. Pyruvaat wordt omgezet in lactaat en regenereert NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide), wat nodig is om glycolyse door te gaan. Dit proces is verantwoordelijk voor de brandende sensatie in spieren tijdens inspannende lichaamsbeweging.

* Alcoholische gisting: Dit wordt gebruikt door gist en wat bacteriën. Pyruvaat wordt omgezet in ethanol en CO2, die ook NAD+regenereert. Dit is hoe alcoholische dranken worden gemaakt.

Sleutelpunten:

* Energieopbrengst: Anaërobe ademhaling produceert veel minder ATP dan aerobe ademhaling (slechts 2 ATP per glucosemolecuul vergeleken met 38 ATP). Dit is de reden waarom organismen die alleen afhankelijk zijn van anaërobe ademhaling, veel meer glucose nodig hebben om aan hun energiebehoeften te voldoen.

* afvalproducten: Anaërobe ademhaling produceert afvalproducten zoals melkzuur of ethanol, die schadelijk kunnen zijn in hoge concentraties.

* Kortetermijnoplossing: Anaërobe ademhaling is een tijdelijke oplossing voor energieproductie in afwezigheid van zuurstof. Het kan het leven niet voor onbepaalde tijd ondersteunen.

Voorbeelden van organismen die anaërobe ademhaling gebruiken:

* spiercellen: Tijdens intense inspanning, wanneer de zuurstoftoevoer niet aan de vraag kan voldoen, schakelen spiercellen over naar melkzuurfermentatie.

* gist: Gist gebruikt alcoholische gisting om ethanol te produceren in afwezigheid van zuurstof, die wordt gebruikt bij het brouwen en bakken.

* Sommige bacteriën: Veel bacteriën kunnen overleven in zuurstofarme omgevingen en anaërobe ademhaling gebruiken.

Concluderend kunnen cellen energie verkrijgen, zelfs wanneer zuurstof niet beschikbaar is door anaërobe ademhaling. Dit proces is echter minder efficiënt en produceert afvalproducten, waardoor het een oplossing op korte termijn is voor energieproductie.