Аэробный и анаэробный метаболизм
Клеточный метаболизм - это процесс преобразования углеводов, жиров и белков в энергию, необходимую клеткам. Во время клеточного метаболизма энергия запасается в высокоэнергетических фосфатных связях молекул аденозинтрифосфата (АТФ), которые служат энергетической валютой клеток. В зависимости от потребности в кислороде во время производства АТФ в клетке присутствуют два основных типа метаболизма; а именно, аэробные и анаэробные. Из трех основных метаболических путей только гликолиз считается анаэробным метаболизмом, тогда как остальные, включая цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) и цепь переноса электронов, считаются аэробными метаболизмами.
Аэробный метаболизм
Аэробный метаболизм происходит при наличии кислорода. Он происходит в митохондриях клетки и отвечает за обеспечение 90% потребности организма в энергии. Во время аэробного метаболизма все основные субстраты, включая углеводы, жиры и белки, расщепляются и объединяются с молекулярным кислородом для производства энергии с выделением углекислого газа и воды в качестве конечных продуктов. В целом окислительный метаболизм производит от 150 до 300 мл воды в течение 24 часов. В аэробном метаболизме участвуют два пути; цикл лимонной кислоты; который происходит в матриксе митохондрий и цепи переноса электронов; который происходит в системе транспорта электронов, расположенной во внутренней митохондриальной мембране.
Анаэробный метаболизм
Анаэробный метаболизм не требует кислорода для производства АТФ. Это происходит посредством гликолиза, процесса, при котором энергия высвобождается из глюкозы. Эффективность анаэробного метаболизма низкая, и по сравнению с аэробным метаболизмом вырабатывается меньшее количество АТФ. Гликолиз происходит в цитоплазме и не требует участия каких-либо органелл. Следовательно, это важный процесс, в котором у организмов отсутствуют митохондрии, такие как прокариоты. Конечным продуктом аэробного метаболизма является молочная кислота, которая может быть относительно вредной для организма.
Аэробный и анаэробный метаболизм
• Для аэробного метаболизма требуется кислород, а для анаэробного – нет.
• Анаэробный метаболизм не может продолжаться бесконечно. Напротив, аэробный метаболизм может продолжаться вечно только в теоретических условиях.
• Углеводы, жиры и белки используются в качестве источников аэробного метаболизма, в то время как только углеводы участвуют в анаэробном метаболизме.
• Аэробный метаболизм включает в себя деятельность с низкой и средней интенсивностью, тогда как анаэробный метаболизм включает в себя только активность с высокой интенсивностью.
• Анаэробный метаболизм происходит в цитоплазме клеток, а аэробный – в митохондриях.
• Аэробный метаболизм производит больше энергии, чем анаэробный метаболизм, при одинаковом количестве одного и того же субстрата.
• Гликолиз является анаэробным метаболическим путем, тогда как цикл лимонной кислоты и цепь переноса электронов являются аэробными метаболическими путями.
• Аэробный метаболизм вносит больший вклад (около 90%) в поставку энергии, в то время как анаэробный метаболизм вносит меньший вклад.
• Конечным продуктом анаэробного метаболизма является молочная кислота, а аэробного метаболизма – углекислый газ и вода.
Источник изображения: предоставлено
