Aerobe Atmung vs. anaerobe Atmung

Ich glaube, dass jeder ein gewisses Verständnis für den Unterschied zwischen aerober und anaerober Atmung hat. Dies ist die Art und Weise des Überlebens aller Dinge auf der Welt. Bei der aeroben Atmung wird Sauerstoff für den Stoffwechsel benötigt, während bei der anaeroben Atmung in einer sauerstofffreien Umgebung überlebt und reproduziert werden kann. Die anaerobe Atmung ist hauptsächlich für bakterielle Mikroorganismen bestimmt, während die aerobe Atmung die wichtigste Stoffwechselmethode der meisten Organismen ist. Jeder kann den Unterschied zwischen den beiden verstehen.

Unter aerober Atmung versteht man den Vorgang, bei dem Zellen unter Beteiligung von Sauerstoff und durch die katalytische Wirkung von Enzymen organische Stoffe wie Zucker vollständig oxidieren und zersetzen, wobei Kohlendioxid und Wasser entstehen und gleichzeitig eine große Menge Energie freigesetzt wird. Die aerobe Atmung ist die Hauptatmungsform bei höheren Tieren und Pflanzen. Daher ist mit Atmung meist die aerobe Atmung gemeint. Der Hauptort der aeroben Atmung in Zellen sind die Mitochondrien. Im Allgemeinen ist Glukose die Substanz, die von Zellen bei der aeroben Atmung am häufigsten verwendet wird.

Unter anaerober Atmung versteht man allgemein den Vorgang, bei dem Zellen unter anaeroben (hypoxischen) Bedingungen durch die katalytische Wirkung von Enzymen organische Stoffe wie etwa Glukose in unvollständige Oxidationsprodukte zerlegen und dabei eine geringe Energiemenge freisetzen. Dieser Vorgang wird bei höheren Pflanzen, höheren Tieren und Menschen als anaerobe Atmung bezeichnet.

Ein Unterschied

Anaerobe Atmung:

Bezieht sich auf die unvollständige Oxidation organischer Stoffe durch lebende Zellen. An diesem Prozess ist kein molekularer Sauerstoff beteiligt und die unvollständigen Oxidationsprodukte nach der Oxidation sind hauptsächlich Alkohol. Gesamtreaktionsgleichung: C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+226 Kilojoule (54 Kilokalorien) Bei höheren Pflanzen wird die anaerobe Atmung oft als Gärung bezeichnet. Handelt es sich bei dem Produkt der unvollständigen Oxidation um Alkohol, spricht man von alkoholischer Gärung, handelt es sich um Milchsäure, spricht man von Milchsäuregärung. Unter hypoxischen Bedingungen können sie zur vorübergehenden Aufrechterhaltung ihrer Lebensaktivitäten nur eine anaerobe Atmung durchführen. Anaerobe Atmung schadet den Pflanzen auf lange Sicht, unter anderem weil organische Stoffe unvollständig oxidiert werden und dadurch weniger Energie entsteht. Dann wird aufgrund des Pasteur-Effekts die Glykolyserate beschleunigt, um die geringe ATP-Ausbeute auszugleichen. Dies wiederum führt zur Ansammlung von Produkten unvollständiger Oxidation, die toxisch auf die Zellen wirken; außerdem wird dadurch der Zuckerkonsum beschleunigt und es besteht die Gefahr einer Erschöpfung der Atmungssubstrate.

Aerobe Atmung:

Unter aerober Atmung versteht man den Vorgang, bei dem Zellen unter Beteiligung von Sauerstoff und durch die katalytische Wirkung von Enzymen organische Stoffe wie Zucker vollständig oxidieren und zersetzen, wobei Kohlendioxid und Wasser entstehen und gleichzeitig eine große Menge Energie freigesetzt wird. Die aerobe Atmung ist die Hauptatmungsform bei höheren Tieren und Pflanzen.

2. Kontakt

Wenn wir den Atmungsprozess sorgfältig analysieren, können wir leicht feststellen, dass die beiden Atemarten auch etwas gemeinsam haben.

1. Aus der Perspektive der Materie- und Energieveränderungen setzen beide durch die Zersetzung organischer Materie Energie frei.

2. Aus Sicht des Reaktionsprozesses besteht der erste Schritt dieser beiden Atmungsarten darin, Glucose im Zytoplasma in Pyruvat zu zerlegen.

3. Aus der Perspektive der biologischen Evolution enthielt die Atmosphäre der primitiven Erde keinen Sauerstoff. Daher war die Atmungsmethode der Organismen zu dieser Zeit die anaerobe Atmung. Als autotrophe Organismen wie Cyanobakterien auftauchten, gelangte Sauerstoff in die Atmosphäre und es kam zur aeroben Atmung. Es ist ersichtlich, dass sich die aerobe Atmung auf der Grundlage der anaeroben Atmung entwickelt hat.

3. Vorteile und Nachteile

Aus Sicht der Energieversorgung kann die aerobe Atmung für jedes abgebaute Mol Glukose 2870 kJ Energie freisetzen. Durch die anaerobe Atmung können beim Abbau von 1 Mol Glucose nur 196,65 kJ Energie freigesetzt werden. Bei aeroben Organismen wird der Großteil der für die Lebensaktivitäten benötigten Energie durch die aerobe Atmung bereitgestellt. Die durch die anaerobe Atmung bereitgestellte Energie kann den Bedarf zur Aufrechterhaltung der Lebensaktivitäten der Organismen nicht decken. Daher ist die aerobe Atmung zur Energiebereitstellung besser als die anaerobe Atmung.