Nội dung chính
Xem Nhận tố nào quyết định hô hấp hiếu khí hay hô hấp kị khí 2024
Hô hấp hiếu khí là quá trình xảy ra trong môi trường có O2, hô hấp hiếu khí chỉ thực hiện được khi có sự tham gia của O2 trong hô hấp. Hô hấp hiếu khí cùng với hô hấp kị khí, là một phần thuộc hô hấp ở xây xanh.
Hô hấp hiếu khí là quá trình phân giải nguyên liệu để sinh năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của cơ thể. Nguyên liệu chúng sử dụng là đường đơn, trải qua giai đoạn đường phân và cho ra sản phẩm cuối cùng là ATP. Đặc điểm lớn nhất của hô hấp hiếu khí là nó cần môi trường có O2 để thực hiện quá trình hô hấp.
Hô hấp hiếu khí được thực hiện qua nhiều con đường khác nhau:
- Đường phân – chu trình Krebs.
- Chu trình Pentozo photphat.
- Đường phân – chu trình Glioxilic (ở thực vật).
- Oxy hoá trực tiếp (ở vi sinh vật).
Hô hấp hiếu khí xảy ra ở đâu?
Đường phân – chu trình Crebs
Hô hấp hiếu khí theo con đường đường phân – chu trình Crebs là con đường chính của hô hấp tế bào xảy ra phổ biến ở mọi sinh vật, ở mọi tế bào. Hô hấp hiếu khí theo con đường này xảy ra qua 3 giai đoạn:
- Đường phân tiến hành trong tế bào chất.
- Chu trình Crebs tiến hành trong cơ chất ty thể.
- Chuỗi hô hấp tiến hành trên màng trong ty thể.
Đường phân: đường phân là quá trình phân huỷ phân tử glucose tạo acid pyruvic và NADH. Điểm đặc biệt của đường phân là không phải phân tử đường tự do phân giải mà phân tử đường đã được hoạt hoá bởi việc gắn gốc P vào mới bị phân huỷ. Ở dạng đường – photphat phân tử trở nên hoạt động hơn nên dễ biến đổi hơn.
Đường phân được chia làm 2 giai đoạn:
- Phân cắt phân tử glucose thành 2 phân tử trioza: AlPG và PDA.
- Biến đổi AlPG và PDA thành acid pyruvic.
Kết quả đường phân có thể tóm tắt là: C6H12O6 + 2NAD + ADP + 2H3PO4 → 2 CH3COCOOH + 2NADH + H+ + 2ATP
Trong hô hấp hiếu khí, acid pyruvic tiếp tục phân huỷ qua chu trình Crebs, còn 2 NADH + H+ thực hiện chuỗi hô hấp để tạo H2O: 2NADH + H+ + O2 → 2 NAD + 2 H2O
Vậy kết quả của đường phân trong hô hấp hiếu khí là: C6H12O6 + O2 → 2 CH3COCOOH + 2H2O
Chu trình Crebs: sản phẩm của đường phân là acid pyruvic sẽ tiếp tục phân huỷ qua chu trình Crebs (chu trình do Crebs và SZ.Gyogy phát hiện ra năm 1937).
Quá trình phân huỷ acid pyruvic qua chu trình Crebs được thực hiện tại cơ chất ty thể do nhiều hệ enzyme xúc tác. Phần lớn các phản ứng trong chu trình là decacboxyl hoá và dehydro hoá acid pyruvic. Chu trình xảy ra qua 2 phần:
- Phân huỷ acid pyruvic tạo CO2 và các coenzime khử (NADH – H+, FADH2).
- Các coenzime khử thực hiện chuỗi hô hấp.
Kết quả của chu trình là:
- 2 CH3COCOOH + 6H2O → 6CO2 + 10H2 (phần 1)
- 10H2 + 5O2 → 10H2O (phần 2)
Kết quả chung là: 2 CH3COCOOH + 5O2 → 6CO2 + 4H2O
Nếu kết hợp giai đoạn đường phân ta có phương trình tổng quát của hô hấp là:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Chu trình Pentozo photphat
Phân huỷ glucose qua đường phân không phải là con đường duy nhất mà còn có nhiều con đường khác, trong đó, chu trình Pentozo P là con đường phổ biến hơn cả. Con đường Pentozo P được phát hiện đầu tiên ở nấm enzyme, sau đó ở động vật và cuối cùng ở thực vật (Warburg, Cristian, 1930; Grise, 1935; Diken, 1936 …).
Khác với đường phân, con đường Pentozo – P không phân huỷ glucose thành 2 triose mà glucose bị oxy hoá và decacboxyl hoá để tạo ra các Pentozo – P. Từ các Pentozo P tái tạo lại glucozo P. Con đường Pentozo – P xảy ra trong tế bào chất cùng với đường phân, vì vậy, có sự cạnh tranh với đường phân.
Từ glucozo – P, nếu được enzyme glucozo – 6P – izomerase xúc tác sẽ biến thành fructozo 6P và đường phân sẽ xảy ra. Còn nếu enzyme glucozo 6P -dehydrogenase hoạt động nó sẽ oxy hoá glucozo 6P thành acid 6P – gluconic và con đường pentozo P xảy ra.
Cũng như chu trình Crebs, con đường phân huỷ glucose theo chu trình Pentozo P cũng xảy ra theo 2 phần:
- Phân huỷ glucose tạo CO2 và NADPH2.
- NADPH2 thực hiện chuỗi hô hấp tạo H2O.
Quá trình đó xảy ra một cách tổng quát là:
- C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O
- 12H2 + 6O2 → 12 H2O
Kết quả chung là: C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 6H2O
Ý nghĩa của hô hấp hiếu khí
Hô hấp hiếu khí có ý nghĩa rất đặc biệt, nó giúp tổng hợp ATP và cung cấp nguyên liệu cần thiết cho các phản ứng tổng hợp. Hệ số hô hấp là tỉ số giữa số phân tử CO2 thải ra và số phân tử O2 lấy vào khi hô hấp. Hệ số này cho biết số nguyên liệu đang hô hấp là nhóm chất gì và qua đó có thể đánh giá tình trạng hô hấp của cây.
So sánh hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí
Nhìn chung, hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí đều có những điểm giống nhau. Tuy nhiên, chúng cũng có nhiều điểm khác nhau rõ rệt.
+ Đều là quá trình phân giải nguyên liệu để sinh năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của cơ thể.
+ Nguyên liệu thường là đường đơn.
+ Đều có chung giai đoạn đường phân.
+ ATP là sản phẩm cuối cùng.
+ Hô hấp hiếu khí: là hô hấp mà chất nhận electron cuối cùng là Oxi phân tử.
– Nơi xảy ra: màng trong ty thể (sinh vật nhân thực) hoặc màng sinh chất (sinh vật nhân sơ).
– Điều kiện môi trường: cần O2.
– Chất nhận điện tử: O2 phân tử.
– Năng lượng sinh ra: tạo ra 38 ATP (riêng chuỗi vận chuyển electron tạo ra 34 ATP).
– Sản phẩm cuối cùng: CO2 và H2O cùng với năng lượng ATP.
+ Hô hấp kị khí: là hô hấp mà chất nhận electron cuối cùng là Oxi liên kết. Ví dụ, NO3 2- (hô hấp nitrat), SO4 2- (hô hấp sunfat).
– Nơi xảy ra: màng sinh chất – sinh vật nhân thực (không có bào quan ty thể).
– Điều kiện môi trường: không cần O2.
– Chất nhận điện tử: chất vô cơ NO3- , SO4 2-, CO2.
– Năng lượng sinh ra: 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 cuối cùng: chất vô cơ, chất hữu cơ với năng lượng ATP (đường phân piruvic, lên men CO2, rượu etylic hoặc axit lactic).
Người đăng: hoy Time: 2020-09-23 09:39:49
Aerobic biểu thị thuật ngữ ‘trong sự hiện diện của oxy’ trong khi từ kị khí biểu thị sự ‘thiếu oxy’. Vì vậy, hô hấp xảy ra khi có oxy được gọi là hô hấp hiếu khí, mặt khác, hô hấp xảy ra trong trường hợp không có oxy được biết là hô hấp kị khí.
Vì vậy, theo đó các phản ứng hóa học liên quan đến sự phân hủy của phân tử chất dinh dưỡng với mục đích tạo ra năng lượng được gọi là hô hấp . Do đó, năng lượng cần thiết cho cơ thể để thực hiện tốt được tạo ra bởi phản ứng hóa học. Quá trình này diễn ra trong ty thể hoặc trong tế bào chất của tế bào hoặc là thể dục nhịp điệu hoặc yếm khí.
Dưới đây chúng tôi sẽ xem xét các điểm quan trọng phân biệt hô hấp hiếu khí với hô hấp kị khí.
Biểu đồ so sánh
| Cơ sở để so sánh | Hô hấp hiếu khí | Hô hấp kỵ khí |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Sự phân hủy glucose trong sự hiện diện của oxy để tạo ra nhiều năng lượng hơn được gọi là hô hấp hiếu khí. | Sự phân hủy glucose khi không có oxy để tạo ra năng lượng được gọi là hô hấp kị khí. |
| Phương trình hóa học | Glucose + Oxy cung cấp Carbon dioxide + nước + năng lượng | Glucose cung cấp axit Lactic + năng lượng |
| Nó xảy ra trong | Tế bào chất đến ty thể. | Chỉ diễn ra trong tế bào chất. |
| Năng lượng sản xuất | Lượng năng lượng cao được sản xuất. | Lượng năng lượng sản xuất ít hơn. |
| Số lượng ATP được phát hành | 38 ATP. | 2 ATP. |
| Sản phẩm cuối cùng là | Carbon dioxide và nước. | Axit lactic (tế bào động vật), carbon dioxide và ethanol (tế bào thực vật). |
| Nó yêu cầu | Oxy và glucose để tạo ra năng lượng. | Nó không cần oxy nhưng sử dụng glucose để tạo ra năng lượng. |
| Nó liên quan đến | 1. Glycolysis – còn được gọi là con đường Embden-Meyerhof-Parnas (EMP). 2. Chuỗi hô hấp (vận chuyển điện tử và phosphoryl hóa oxy hóa). 3. Chu trình axit tricarboxylic (TCA), còn được gọi là chu trình axit citric hoặc chu trình Krebs. | 1. Glycolysis. 2. Lên men |
| Quá trình đốt cháy | Hoàn thành | Chưa hoàn thiện. |
| Loại quy trình | Đó là một quá trình dài để sản xuất năng lượng. | Đó là một quá trình nhanh so với hô hấp hiếu khí. |
| Ví dụ | Hô hấp hiếu khí xảy ra ở nhiều loài thực vật và động vật (sinh vật nhân chuẩn). | Hô hấp kị khí xảy ra trong các tế bào cơ người (sinh vật nhân chuẩn), vi khuẩn, nấm men (prokaryote), v.v. |
Hô hấp hiếu khí có thể được mô tả là chuỗi phản ứng được xúc tác bởi các enzyme. Cơ chế này bao gồm việc chuyển các electron từ các phân tử đóng vai trò là nguồn nhiên liệu như glucose sang oxy, hoạt động như là chất nhận điện tử cuối cùng.
Đây là con đường chính để mang lại năng lượng trong hô hấp hiếu khí. Sơ đồ này ở cuối cung cấp ATP và các chất trung gian trao đổi chất, hoạt động như tiền chất cho nhiều con đường khác trong tế bào, như tổng hợp carbohydrate, lipid và protein.
Do đó phương trình có thể được tóm tắt là:
Vì vậy, tổng năng suất của ATP là 40: Bốn từ glycolysis, hai từ TCA và 34 từ vận chuyển điện tử. Mặc dù 2 ATP đã được sử dụng trong Glycolysis sớm, nhưng điều này chỉ cung cấp 38 ATP tại một thời điểm .
Trong khi lượng tổng năng lượng được giải phóng là 2900 kJ / mol glucose. Không có sản xuất axit lactic. Quá trình hô hấp hiếu khí diễn ra liên tục trong cơ thể của thực vật và động vật.
Định nghĩa hô hấp kỵ khí
Hô hấp kỵ khí có thể được phân biệt với hô hấp hiếu khí liên quan đến sự tham gia của oxy trong khi chuyển đổi các tài nguyên nhất định như glucose thành năng lượng.
Một số vi khuẩn, đã phát triển loại hệ thống này, nơi nó sử dụng muối có chứa oxy, thay vì sử dụng oxy tự do làm chất nhận điện tử. Năng lượng được tạo ra từ hô hấp kỵ khí rất hữu ích tại thời điểm nhu cầu năng lượng cao trong các mô khi oxy được tạo ra bởi hô hấp hiếu khí không thể đáp ứng nhu cầu cần thiết. Mặc dù nó được sản xuất với số lượng rất ít so với hô hấp hiếu khí.
Do đó phương trình có thể được tóm tắt là:
Như trong phản ứng trên, glucose không bị phân hủy hoàn toàn, và do đó nó tạo ra rất ít năng lượng. Vì vậy, tổng lượng năng lượng được giải phóng liên quan đến kilo mỗi joules là 120 kJ / mol glucose. Nó tạo ra axit lactic.
Sự khác biệt chính giữa hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí
Sau đây là sự khác biệt đáng kể giữa cả hai loại hô hấp:
- Sự phân hủy glucose trong sự hiện diện của oxy để tạo ra nhiều năng lượng hơn được gọi là hô hấp hiếu khí ; Trong khi
sự phân hủy glucose khi không có oxy để tạo ra năng lượng được gọi là hô hấp yếm khí . - Phương trình hóa học của hô hấp hiếu khí là Glucose + Oxy cung cấp Carbon dioxide + nước + năng lượng trong khi phương trình hô hấp yếm khí là Glucose cung cấp axit Lactic + năng lượng
- Hô hấp hiếu khí xảy ra trong tế bào chất đến ty thể, trong khi hô hấp kị khí chỉ xảy ra trong tế bào chất.
- Lượng năng lượng cao được tạo ra và 38 ATP được giải phóng cùng một lúc trong quá trình hô hấp hiếu khí; Lượng năng lượng được tạo ra ít hơn và 2 ATP được giải phóng cùng một lúc trong quá trình hô hấp yếm khí.
- Sản phẩm cuối cùng trong hô hấp hiếu khí là carbon dioxide và nước, trong khi axit Lactic (tế bào động vật), carbon dioxide
và ethanol (tế bào thực vật) là sản phẩm cuối cùng trong hô hấp yếm khí. - Hô hấp hiếu khí đòi hỏi oxy và glucose để tạo ra năng lượng trong khi hô hấp yếm khí không cần oxy nhưng sử dụng
glucose để tạo ra năng lượng. - Các giai đoạn liên quan đến hô hấp hiếu khí là – 1. Glycolysis – còn được gọi là con đường Embden-Meyerhof-Parnas (EMP); 2. Chuỗi hô hấp (vận chuyển điện tử và phosphoryl hóa oxy hóa); 3. Chu trình axit tricarboxylic (TCA), còn được gọi là chu trình axit citric hoặc chu trình Krebs trong khi hô hấp kị khí chỉ bao gồm hai giai đoạn là 1. Glycolysis và 2.Feruration
- Hô hấp hiếu khí cho thấy quá trình đốt cháy hoàn toàn, trong khi nó không hoàn thành trong quá trình hô hấp kị khí.
- Hô hấp hiếu khí là một quá trình dài để sản xuất năng lượng trong khi hô hấp kị khí là một quá trình nhanh trong tương đối.
- Ví dụ về hô hấp hiếu khí xảy ra ở nhiều loài thực vật và động vật (sinh vật nhân chuẩn) trong khi hô hấp kị khí xảy ra trong cơ thể người
tế bào (sinh vật nhân chuẩn), vi khuẩn, nấm men (sinh vật nhân sơ), v.v.Từ bài viết trên, chúng ta có thể nói rằng năng lượng là một yếu tố thiết yếu, liên quan đến công việc được thực hiện bởi cơ thể. Nhu cầu năng lượng được đáp ứng bởi hai loại phản ứng hóa học xảy ra bên trong tế bào trong cơ thể của tất cả các loại sinh vật như vi sinh vật, thực vật, động vật. Những phản ứng hóa học này có hai loại một được gọi là hô hấp hiếu khí và loại khác được gọi là hô hấp kị khí, mà chúng ta đã thảo luận ở trên.
Hô hấp và hô hấp là hai loại quá trình khác nhau, diễn ra đồng thời bên trong cơ thể, nơi trước đây (hô hấp) có liên quan đến việc sản xuất năng lượng, liên quan đến sự phân hủy chất dinh dưỡng và chuyển hóa thành dạng năng lượng, trong khi sau đó (thở) có liên quan đến quá trình hít vào và quá trình thở ra của oxy và carbon dioxide tương đối.
Bạn đang tìm hiểu bài viết: Nhận tố nào quyết định hô hấp hiếu khí hay hô hấp kị khí 2024
HỆ THỐNG CỬA HÀNG TRÙM SỈ QUẢNG CHÂU
Điện thoại: 092.484.9483
Zalo: 092.484.9483
Facebook: https://facebook.com/giatlathuhuongcom/
Website: Trumsiquangchau.com
Địa chỉ: Ngõ 346 Nam Dư, Trần Phú, Hoàng Mai, Hà Nội.
