Oksijenli (Aerobik) ve Oksijensiz (anaerobik) solunumun benzer ve farklı özellikleri nelerdir? Hangi canlılar tarafından kullanılırlar?
Karbonhidratların enerjiye dönüşmesi, çeşitli kimyasal yollarla meydana gelebilir. Bu yolların bazıları aerobik (oksijenli), bazıları değildir. Oksijenli solunum, daha yüksek verimleri nedeniyle tercih edilen solunum yöntemi olsa da, anaerobik (oksijensiz) solunumun yararlı bir işleve, hatta bir avantaja sahip olduğu birçok durum vardır.
Solunum
Solunum, bir hücrenin glikoz gibi karmaşık moleküllerin kimyasal bağlarından enerji saldığı herhangi bir işlemdir. Solunumun meydana geldiği birçok kimyasal yol vardır. Bu yollardan bazıları oksijen gerektirir ve aerobik (oksijenli) solunum olarak adlandırılır. Oksijen gerektirmeyen yollara anaerobik (oksijensiz) solunum denir.
Glikoliz
Aerobik ve anaerobik solunum, glikozun parçalanmasındaki ilk aşama olan glikoliz ile başlar. Bu işlem, büyük bir enerji taşıyıcı molekül olan iki ATP molekülü üretir. Glikoliz anaerobik (oksijensiz) bir işlemdir ve bunu aerobik veya anaerobik bir işlem izleyebilir.
Aerobik (Oksijenli) Solunum
Aerobik solunum, daha fazla etkinliği nedeniyle oksijene bağımlı organizmalar için tercih edilen solunum yoludur. Bir glikoz molekülü aerobik solunum sırasında 32’ye kadar ATP molekülüne dönüştürülebilir, ancak oksijensiz solunumda glikoz molekülü başına sadece iki ATP molekülü kazanılır.
Anaerobik (Oksijensiz) Solunum
Anaerobik solunum glikolizi takip eder ve iki ATP molekülü üretir ve bir yan ürün olarak laktik asit üretir. Kas dokusunda laktik asit birikirse, ağrıya ve kramplara neden olabilir.
Aerobik Solunum Desteği
Pirüvik asit, glikolizin bir yan ürünüdür. Anaerobik solunum piruvik asidi metabolize edebilir ve süreçte daha fazla aerobik solunumu kolaylaştırarak glikoliz için gerekli enzimleri yeniden üretebilir.
Yaşamın Anaerobik Kökenleri
Oksijensiz solunum, ilk solunum süreçlerinden biridir; 3,5 milyar yıl önce, atmosferik oksijen yoktu ve ilk solunum yolu kimyasalları anaerobikti. Bu tam olarak bir avantaj olmasa da, anaerobik solunumun bir önemidir.
İnsanlar gibi oksijen gerektiren çok hücreli organizmalarda, oksijensiz solunum, hücresel oksijen tükendiğinde bir yedek görevi görebilir. Kas hücreleri oksijeni yenilenebileceğinden daha hızlı kullandığında, kasları hareket ettirmek için anaerobik solunum yapmaya başlarlar, bu acil bir durumda önemli olabilir.
Hız
Oksijensiz solunum, oksijenli solunumdan daha hızlıdır.
Habitat Aralığı
Anaerobik (oksijensiz) metabolizma, mikropların düşük oksijenli veya oksijensiz ortamlarda yaşamasına izin verir, bu da boş bir habitattan faydalanmalarını sağlar. Fermantasyon oksijensiz bir işlemdir ve maya gibi birçok yararlı mikrop anaerobdur. Anaeroblar da önemli ayrıştırıcılardır. Atıkları ayrıştırma ve yan ürün olarak yanıcı gaz üretme yetenekleri, yenilenebilir bir enerji kaynağı için kullanılabilir.