Hô hấp kị khí là một quá trình quan trọng đối với sự sống trên Trái đất, giúp cung cấp năng lượng cho các sinh vật sống trong các môi trường thiếu oxy. Vậy hô hấp kị khí là gì? Nó có điểm gì khác với hô hấp hiếu khí? Cùng Gockhampha.edu.vn.com.vn tìm hiểu về hô hấp kị khí ngay dưới bài viết này nhé!
Bạn đang đọc: Hô hấp kị khí là gì? So sánh hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí
Contents
Hô hấp kị khí là gì?
Hô hấp kị khí hay hô hấp yếm khí là quá trình chuyển hóa vật chất hữu cơ để giải phóng năng lượng mà không cần sử dụng oxy. Hô hấp kị khí thường được thực hiện bởi các vi sinh vật, vi khuẩn và cổ khuẩn sống trong môi trường thiếu oxy, chẳng hạn như trong đất, trong ruột động vật,…
Hô hấp kị khí thường kém hiệu quả hơn hiếu khí vì oxy là một chất có tính oxy hóa rất cao, do đó nó có thể nhận electron rất dễ dàng. Các chất nhận electron cuối khác, chẳng hạn như sulfat, nitrat, sulfur, fumarat,… có tính oxy hóa thấp hơn oxy, khiến chúng khó nhận electron hơn oxy. Do đó, các chất nhận electron cuối này không thể thu nhận nhiều năng lượng như oxy.
Các loại hô hấp kị khí
Lên enzyme lactic
Hô hấp kị khí theo con đường lên enzyme lactic là quá trình chuyển hóa glucose thành axit lactic trong điều kiện thiếu oxy. Quá trình này được thực hiện bởi các enzyme hô hấp lactic, chủ yếu là ở các tế bào cơ khi chúng hoạt động cường độ cao trong điều kiện thiếu oxy.
Quá trình lên enzyme lactic thường diễn ra theo hai con đường khác nhau: trong giai đoạn đường phân, AIPG được chuyển hóa trực tiếp thành axit lactic bởi enzyme lactate. Con đường thứ hai thì AIPG được chuyển hóa thành pyruvate, sau đó pyruvate được chuyển hóa thành axit lactic bởi enzyme lactate.
Lên enzyme rượu
Hô hấp kị khí theo con đường lên enzyme rượu là quá trình chuyển hóa glucose thành ethanol và CO2 trong điều kiện thiếu oxy. Quá trình hô hấp kị khí theo con đường lên enzyme rượu diễn ra theo hai bước chính như sau:
- Bước đầu tiên trong quá trình hô hấp là đường phân được diễn ra trong tế bào chất. Trong bước này, glucose được phân hủy thành hai phân tử axit piruvic, tạo ra hai phân tử ATP và hai phân tử NADH.
- Tiếp theo là bước chuyển hóa axit piruvic, quá trình này được xúc tác bởi enzyme pyruvate decarboxylase giúp chuyển hoá axit piruvic thành etanol và CO2.
Phương trình hóa học của quá trình hô hấp kị khí theo con đường lên enzyme rượu:
- C6H12O6 + 2NAD → 2CH3COCOOH + 2NADH + H+
- 2CH3COCOOH → 2CH3CHO + 2CO2
- 2CH3CHO + 2NADH + H+ → 2CH3CH2OH + 2NAD
- Sản phẩm cuối cùng: C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2
Tìm hiểu thêm: Ưu thế lai là gì? Cơ sở di truyền của ưu thế lai là gì?
Phân biệt hô hấp tế bào với lên men
|
Hô hấp tế bào |
Lên men |
| Hô hấp tế bào bao gồm cả hiếu khí và kị khí đều sử dụng các hợp chất hoá học bị khử mạnh như NADH và FADH2 để tạo ra gradient proton (độ dốc điện hoá) qua màng tế bào. | Lên men chỉ sử dụng quá trình phosphoryl hóa để tạo ra ATP. Chất nhận điện tử NAD + được tái sinh từ NADH được hình thành trong các bước oxy hóa của quá trình lên men bằng cách khử các hợp chất oxy hóa. |
| Trong quá trình hô hấp tế bào, các hợp chất hóa học bị khử được oxy hóa bởi một loạt các protein màng tích hợp hô hấp. Các protein này có khả năng khử tăng dần theo tuần tự, với chất nhận electron cuối cùng là oxy (trong hô hấp hiếu khí) hoặc một chất hóa học khác (trong hô hấp kị khí). | Trong quá trình lên men, các hợp chất hóa học bị khử được sử dụng để oxy hóa các chất nhận electron cuối khác như NAD+. Ngoài ra, các hợp chất oxy hóa cũng có thể được hình thành bên ngoài tế bào. |
| Giai đoạn cuối cùng của hô hấp tế bào là quá trình tạo ra ATP từ ADP và phosphate vô cơ được gọi là quá trình tổng hợp ATP | NADH được tái sinh từ NAD+ bằng cách khử pyruvate thành axit lactic, giúp duy trì quá trình lên men lactic. |
So sánh hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí
Điểm giống nhau
- Hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí đều là quá trình phân giải nguyên liệu nhằm mục đích sinh ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của cơ thể.
- Nguyên liệu thường là đường đơn.
- Cả hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí đều có chung giai đoạn đường phân.
- ATP là sản phẩm cuối cùng.
>>>>>Xem thêm: Tìm hiểu cấu tạo, chức năng của tủy sống và dây thần kinh tủy
Điểm khác nhau
| Hô hấp hiếu khí |
Hô hấp kị khí |
|
| Nơi hoạt động | Đối với sinh vật nhân thực, hô hấp hiếu khí diễn ra ở màng trong ty thể. Đối với sinh vật nhân sơ thì nó diễn ra ở màng sinh chất. | Màng sinh chất – sinh vật nhân thực (không có bào quan ty thể) |
| Điều kiện môi trường | Cần khí oxi | Không cần khí oxi |
| Chất nhận điện tử | O2 phân tử. | Các chất vô cơ NO3- , SO4 2-, CO2. |
| Năng lượng sinh ra | Tạo ra 38 ATP (riêng chuỗi vận chuyển electron tạo ra 34 ATP). | Tạo lượng ATP ít hơn, vì hô hấp kị khí chỉ dùng một phần chu trình Krebs, và không phải tất cả các chất mang trong chuỗi vận chuyển electron đều tham gia vào quá trình hô hấp kị khí. |
| Sản phẩm | CO2 và H2O cùng với năng lượng ATP. | Chất vô cơ, chất hữu cơ với năng lượng ATP (đường phân piruvic, lên men CO2, rượu etylic hoặc axit lactic) |
Hô hấp kị khí là gì và nó có những điểm gì khác so với hô hấp hiếu khí là những vấn đề đã được bài viết trên đây của Gockhampha.edu.vn.VN giải đáp giúp bạn. Hy vọng những thông tin hữu ích này đã giúp bạn hiểu hơn về hô hấp kị khí. Chúc bạn luôn học tốt!
