- การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนคืออะไร?
- ประเภทของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
- ตัวอย่างการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
- ไกลโคไลซิส
เราอธิบายว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนคืออะไรในทางชีววิทยา มีประเภทใดบ้าง และตัวอย่างของภูมิภาคที่เกิดขึ้น
การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนคืออะไร?
ใน ชีววิทยาเรียกว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเมื่อ กระบวนการเผาผลาญ จาก การเกิดออกซิเดชัน ของน้ำตาล กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในกระบวนการนี้ กลูโคสจะถูกออกซิไดซ์เพื่อให้ได้มา พลังงานโดยไม่มีออกซิเจน นั่นคือกระบวนการหายใจของเซลล์ซึ่งโมเลกุลของออกซิเจนไม่เข้าไปแทรกแซง
การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนแตกต่างจาก การหายใจแบบแอโรบิก หรือแอโรบิกเนื่องจากต้องใช้ออกซิเจนในการประมวลผลโมเลกุลน้ำตาล ในทางตรงกันข้าม แอนแอโรบิกใช้ . อีกประเภทหนึ่ง องค์ประกอบทางเคมี หรือแม้กระทั่ง โมเลกุล สารอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ผ่านห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน
และไม่ควรสับสนกับ การหมักเนื่องจากโซ่ลำเลียงไม่ได้เข้าไปแทรกแซง อิเล็กตรอน. อย่างไรก็ตาม กระบวนการทั้งสองมีเหมือนกันที่เกิดขึ้นเมื่อไม่มีออกซิเจน
การหายใจระดับเซลล์ชนิดนี้มีลักษณะเฉพาะสำหรับสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตบางชนิด (แบคทีเรีย หรืออาร์เคีย) โดยเฉพาะผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาวะที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี มันอาจเป็นกระบวนการรอง สมมติว่าเป็นเหตุฉุกเฉิน เนื่องจากการขาดแคลนองค์ประกอบนี้อย่างไม่คาดคิดใน สิ่งแวดล้อม.
ประเภทของการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถจำแนกได้ตามประเภทขององค์ประกอบทางเคมีที่ใช้แทนออกซิเจน กล่าวคือ เป็นตัวรับอิเล็กตรอนในระหว่างกระบวนการเมแทบอลิซึม ดังนั้นอาจมีกระบวนการหลายประเภทในลักษณะนี้ แต่หลักและส่วนใหญ่คือ:
- การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนผ่านไนเตรต ในกรณีนี้ จุลินทรีย์ พวกมันกินไนเตรต (NO3–) เพื่อลดให้เป็นไนไตรต์ (NO2–) โดยการรวมอิเล็กตรอนเข้าไว้ด้วยกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไนไตรต์มักจะเป็นพิษต่อรูปแบบส่วนใหญ่ ชีวิตเป็นเรื่องธรรมดามากที่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการนี้จะดำเนินต่อไป จนถึงไนโตรเจนแบบไบอะตอม (N2) ซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อย กระบวนการนี้เรียกว่าดีไนตริฟิเคชั่น
- การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนผ่านซัลเฟต คล้ายกับกรณีก่อนหน้านี้ แต่ด้วยอนุพันธ์ของกำมะถัน (SO42-) เป็นกรณีที่หายากกว่ามาก ซึ่งเป็นของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนทั้งหมด ในขณะที่กรณีก่อนหน้านี้อาจเกิดขึ้นเป็นทางเลือกแทนการขาดออกซิเจนชั่วขณะ ในกระบวนการรีดิวซ์ซัลเฟตนี้ อนุมูลกำมะถัน (S2-) เป็นผลพลอยได้
- การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ อาร์เคียบางกลุ่มที่ผลิตก๊าซมีเทน (CH4) บริโภค คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เพื่อใช้เป็นตัวรับอิเล็กตรอน ลักษณะนี้เป็นจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในทางเดินอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้อง ตัวอย่างเช่น ที่จุลินทรีย์อื่นจัดหาไฮโดรเจนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนี้
- การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนผ่านไอออนของเหล็ก กรณีหลังนี้พบได้บ่อยในแบคทีเรียบางชนิดที่สามารถบริโภคได้ ไอออน เฟอริก (Fe3 +) รีดิวซ์ให้เป็นไอออนเหล็ก (Fe2 +) เนื่องจากโมเลกุลของเหล็กชนิดนี้พบได้บ่อยมากใน เปลือกโลก. นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นที่ด้านล่างของหนองน้ำ ซึ่งตะกอนเหล็กที่สำคัญเกิดจากการกระทำของแบคทีเรีย
ตัวอย่างการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในบ่อน้ำพุร้อนจะทำการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
ตัวอย่างของกระบวนการประเภทนี้พบได้ทั่วไปในโลกของโปรคาริโอต โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน ภูมิภาค ไม่เอื้ออำนวยที่สุดในโลก แต่ไม่ใช่สำหรับผู้ที่ไร้ชีวิต ภูมิภาคดังกล่าวคือ:
- ลำไส้ของสัตว์ชั้นสูง
- ร่องลึกก้นทะเลและก้นบึ้ง
- ความร้อนใต้พิภพล็อคผ่านที่แมกมาพุ่งไปที่ด้านล่างของ ทะเล.
- กีย์เซอร์ น้ำพุร้อน และรูปแบบอื่นๆ ของการระบาดของความร้อนใต้พิภพ
- หนองน้ำและดินเหนียวเต็มไปด้วย วัสดุอินทรีย์ และออกซิเจนต่ำ
ไกลโคไลซิส
Glycolysis หรือ Glycolysis เป็นเส้นทางการเผาผลาญที่ช่วยให้ได้รับ พลังงาน ของกลูโคส กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือชุดปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งใช้โดย สิ่งมีชีวิตเพื่อทำลายโมเลกุลกลูโคส (C6H12O6) และรับจากมัน พลังงานเคมี จำเป็น (ในรูปของ ATP) เพื่อให้ เมแทบอลิซึม โทรศัพท์มือถือ.
Glycolysis ประกอบด้วย 10 ปฏิกิริยา เอนไซม์ ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องไม่ว่าจะในที่ที่มี (แอโรบิก) หรือในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน (แบบไม่ใช้ออกซิเจน) ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของสองโมเลกุลของไพรูเวตหรือกรดไพรูวิก (C3H4O3) ซึ่งป้อนเส้นทางการเผาผลาญอื่น ๆ เพื่อรับพลังงานต่อไปสำหรับ สิ่งมีชีวิต (ที่เรียกว่า เครบส์ ไซเคิล)