ما هو التنفس اللاهوائي و أنواعه و أمثلة علىه ؟
في علم الأحياء ، تسمى عملية التمثيل الغذائي للأكسدة – تقليل السكريات التنفس اللاهوائي أو التنفس اللاهوائي . وهذا يعني أنه في هذه العملية يتأكسد الجلوكوز للحصول على الطاقة ، دون وجود الأكسجين. أي عملية التنفس الخلوي التي لا تشارك فيها جزيئات الأكسجين .
يختلف التنفس اللاهوائي عن التنفس الهوائي أو الهوائي لأن الأخير يتطلب الأكسجين لمعالجة جزيئات السكر. على العكس من ذلك ، يستخدم اللاهوائي أنواعًا أخرى من العناصر الكيميائية أو حتى الجزيئات العضوية الأكثر تعقيدًا ، من خلال سلسلة نقل الإلكترون.
ولا ينبغي الخلط بينه وبين التخمير ، لأن سلسلة نقل الإلكترون ليست متورطة فيه . ومع ذلك ، تشترك كلتا العمليتين في أنهما تحدثان في غياب الأكسجين.
هذا النوع من التنفس الخلوي هو حصري لبعض الكائنات بدائية النواة ( البكتيريا أو العتائق) ، خاصة تلك التي تعيش في ظروف قليلة أو معدومة من الأكسجين. ومع ذلك ، في كثير من الحالات يمكن أن تشكل أيضًا عملية ثانوية ، دعنا نقول حالة طوارئ ، نظرًا للندرة غير المتوقعة لهذا العنصر في البيئة .
أنواع التنفس اللاهوائي
يمكن تصنيف التنفس اللاهوائي وفقًا لنوع العنصر الكيميائي المستخدم لاستبدال الأكسجين ، أي كمتقبل للإلكترون أثناء عملية التمثيل الغذائي. وبالتالي ، قد يكون هناك العديد من أنواع العمليات من هذا النوع ، ولكن أهمها وأكثرها شيوعًا هي:
- التنفس اللاهوائي بالنترات. في هذه الحالة ، تستهلك الكائنات الحية الدقيقة النترات (NO 3 – ) لتقليلها إلى نيتريت (NO 2 – ) عن طريق دمج الإلكترونات. ومع ذلك ، نظرًا لأن النيتريت عادةً ما يكون سامًا لمعظم أشكال الحياة ، فمن الشائع أكثر أن يذهب المنتج النهائي لهذه العملية إلى أبعد من ذلك إلى النيتروجين ثنائي الذرة (N 2 ) ، وهو غاز خامل. تُعرف هذه العملية باسم نزع النتروجين.
- التنفس اللاهوائي باستخدام الكبريتات. على غرار الحالة السابقة ، ولكن مع مشتقات الكبريت (SO 4 2- ) ، فهي حالة نادرة جدًا ، تنتمي إلى البكتيريا اللاهوائية تمامًا ، بينما يمكن أن تحدث الحالة السابقة كبديل لنقص الأكسجين اللحظي. في عملية اختزال الكبريتات هذه ، يتم إنتاج جذور الكبريت (S 2- ) بشكل ثانوي.
- التنفس اللاهوائي باستخدام ثاني أكسيد الكربون. تستهلك بعض مجموعات العتائق التي تنتج غاز الميثان (CH 4 ) ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) لاستخدامه كمتقبل للإلكترون. من هذه الطبيعة الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الجهاز الهضمي للحيوانات المجترة ، على سبيل المثال ، حيث تقوم الكائنات الحية الدقيقة الأخرى بتزويدها بالهيدروجين الذي تحتاجه لهذه العملية.
- التنفس اللاهوائي باستخدام أيونات الحديد. هذه الحالة الأخيرة شائعة بين بكتيريا معينة ، قادرة على استهلاك أيونات الحديد (Fe 3+ ) ، وتقليلها إلى أيونات حديدية (Fe 2+ ) ، لأن هذا النوع من جزيئات الحديد شائع جدًا في قشرة الأرض . هذا ما يحدث في قاع المستنقعات ، حيث يتم إنتاج رواسب حديدية مهمة بفعل بكتيري.
أمثلة على التنفس اللاهوائي
أمثلة على هذا النوع من العمليات شائعة في عالم بدائيات النواة ، خاصة في أكثر مناطق الكوكب قسوة ، ولكن ليس لهذا السبب خالية من الحياة. هذه المناطق هي:
- أمعاء الحيوانات العليا.
- قاع البحر والشقوق السحيقة.
- الأقفال الحرارية الأرضية التي تتدفق من خلالها الصهارة نحو قاع البحر .
- السخانات والينابيع الساخنة وأشكال أخرى من تنبت الطاقة الحرارية الأرضية .
- المستنقعات والمياه الطينية مليئة بالمواد العضوية وانخفاض الأكسجين.
تحلل السكر
تحلل السكر أو تحلل السكر هو المسار الأيضي الذي يسمح بالحصول على الطاقة من الجلوكوز . بمعنى آخر ، إنها سلسلة متتالية من التفاعلات الكيميائية الحيوية ، التي تطبقها معظم الكائنات الحية ، لكسر جزيء الجلوكوز (C 6 H 12 O 6 ) والحصول منه على الطاقة الكيميائية اللازمة (على شكل ATP ) للحفاظ على الأيض الخلوي مستمر.
يتكون تحلل السكر من 10 تفاعلات أنزيمية تحدث على التوالي ، إما في وجود (هوائي) أو غياب (لا هوائي) للأكسجين . نتيجة لذلك ، ينتج عن ذلك تكوين جزيئين من البيروفات أو حمض البيروفيك (C 3 H 4 O 3 ) ، والتي تغذي طرق التمثيل الغذائي الأخرى لمواصلة الحصول على الطاقة للكائن الحي (ما يسمى بدورة كريبس).
المصدر / concepto.de
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.