Önemli bir biyokimya konusu, vücudunuzun enerji elde etmek için besinleri adenozin trifosfat (ATP) moleküllerine dönüştürdüğü 'solunum'dur. İki farklı solunum türü, aerobik solunum ve fermantasyondur. Başka bir solunum türü, fermantasyona biraz benzeyen ancak yine de oldukça farklı olan anaerobik solunumdur.
Aerobik Solunum vs Fermantasyon
Aerobik solunum ve fermantasyon arasındaki fark, aerobik solunumun oksijen varlığında gerçekleşmesidir, çünkü fermantasyonun solunum materyallerini parçalamak için oksijenin varlığını gerektirmediği solunum materyalinin parçalanma süreci için gereklidir. Bunların ikisi de enerji elde etmek için kullanılır, ancak süreçleri farklıdır.
Aerobik solunum oksijen varlığında gerçekleşir, çeşitli vücut fonksiyonları için enerji olarak kullanılan adenozin trifosfat (ATP) moleküllerini üretir. Toplamda 3 aşamadan geçer. Bunlar glikoliz, Krebs döngüsü ve ayrıca oksidatif fosforilasyondan geçiyor. Bir hücresel solunum şeklidir.
Öte yandan, fermantasyon işlemi sırasında, şeker molekülleri biyolojik süreçleri taşımak için ATP molekülleri üretmek için daha basit bileşiklere parçalanır. Oksijen yokluğunda olur. Pirüvik asidi parçalama işlemi olan glikoliz ve NADH rejenerasyonu olmak üzere 2 adımı vardır.
Aerobik Solunum ve Fermantasyon Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Aerobik Solunum | fermantasyon |
| organizmalar | Hayvanlar ve bitkiler | Esas olarak maya ve bakteri |
| Oksijen | Oksijen, solunum materyalini parçalamak için kullanılır. | Oksijen kullanılmaz. |
| Son Ürünler | Karbondioksit ve su. | Etil alkol ve karbondioksit |
| Solunum Malzemesi. | tamamen oksitlenmiş | Tamamen kırık değil. |
| Su Oluşumu | Oluşur. | Genellikle oluşmaz. |
| devam | Süresiz olarak gerçekleşir. | Süresiz olarak gerçekleşemez. |
| Oluşan Enerji | 686 Kkal | 39-59 Kkal |
| ATP molekülleri | 36 ATP molekülü üretilir. | 2 ATP molekülü üretilir. |
| adımlar | 3 basamağı vardır. | 2 basamağı vardır. |
Aerobik Solunum Nedir?
Aerobik solunum, solunum materyalini parçalayarak ATP molekülleri şeklinde enerji üretmek için oksijeni kullanır. Hayvanlar, insanlar, bitkiler, memeliler vb. gibi karmaşık organizmalarda en yaygın olanıdır. Bir tür hücresel solunumdur.
Oluşan ana son ürünler karbondioksit ve sudur. Hücrenin mitokondriyal matrisinde gerçekleşir. Organizmalara benzer temel işlevleri ve süreçleri yerine getirmek için yeterli enerji sağladığı için çok önemlidir.
Aerobik solunumun farklı aşamaları vardır. İlk aşama, hücrenin sitozolünde meydana gelen glikolizdir. Glikoliz sırasında glikoz 2 ATP ve 2 NADH molekülüne bölünür. Daha sonra asetil koenzim A oluşur.
Bir sonraki adımda Krebs döngüsü (sitrik asit döngüsü olarak da bilinir) meydana gelir. Aerobik solunumun son aşamasında, FADH ve NADH'den elektron transferi yoluyla büyük miktarlarda ATP molekülü oluşur. Sonunda, bunun içinden yaklaşık 36 ATP molekülü oluşur.
ATP molekülleri, ATP sentaz kullanımı ile ADP ve inorganik fosfattan üretilir.
Fermentasyon Nedir?
Fermantasyon, ATP moleküllerini elde etmek için glikozu parçalayan anaerobik bir işlemdir; bu, oksijenin yokluğunda meydana gelebileceği anlamına gelir. Ökaryotlar ve prokaryotlar gibi çoğu zaman farklı mikroorganizma türlerinde ortaya çıkar. En sık maya ve bakterilerde görülür. İnsanlarda da ortaya çıkabilir, ancak yalnızca oksijen kaynağı çok sınırlıysa ve örneğin yoğun egzersizler sırasında yüksek enerji talebi varsa.
İnsanlarda, oksijen eksikliği olduğunda kas hücrelerinde fermantasyon gerçekleşir. Bu hücreler çok sık kasılırlarsa oksijenlerini tüketebilirler. Oksijen yokluğunda, ATP molekülleri üretmek için glikolizden geçerler. Bu kas hücreleri glikoz aracılığıyla pirüvik asit üretir, ardından kas hücrelerinde bulunan bir enzim onu pirüvik aside dönüştürür.
Fermantasyonda, glikoz, glikoliz işlemi yoluyla piruvik asit metabolize edilir (yani parçalanır). Bu piruvik asit, asetaldehite dönüştürülür. Daha sonra etil alkole dönüştürülür. Fermantasyon sürecinde ortalama olarak 2 ATP molekülü üretilir.
Aerobik Solunum ve Fermantasyon Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Aerobik solunum ve fermantasyon, organizmalara farklı şekillerde enerji sağlamak için kullanılır. Aerobik solunum esas olarak hayvanlarda ve bitkilerde ve oksijen varlığında meydana gelirken, fermantasyon esas olarak maya ve bakteri ve oksijen yokluğunda gerçekleşir.
Bu süreçlerin her ikisi de eşit derecede önemlidir, çünkü her ikisinin de biraz farklı işlevleri ve geçtikleri aşamaları vardır.
Referanslar
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jctb.5030320607
- https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-food-022811-101255
