Kľúčový rozdiel medzi anaeróbnym dýchaním u rastlín a zvierat spočíva v tom, že konečnými produktmi pri anaeróbnom dýchaní rastlín sú etanol a oxid uhličitý, zatiaľ čo konečným produktom pri anaeróbnom dýchaní zvierat je kyselina mliečna.
Bunkové dýchanie je metabolický proces, ktorý prebieha v bunkách živých organizmov. Ide o súbor biochemických reakcií, ktoré premieňajú chemickú energiu z molekúl živín alebo kyslíka na adenozíntrifosfát (ATP). Pri tomto procese sa uvoľňujú aj odpadové produkty. Medzi najčastejšie živiny, ktoré rastlinné a živočíšne bunky využívajú pri dýchaní patria cukor (glukóza), aminokyseliny a mastné kyseliny. Okrem toho bunky využívajú molekulárny kyslík ako obvyklé oxidačné činidlo, ktoré poskytuje väčšinu chemickej energie. Existujú hlavne dva typy dýchania, aeróbne a anaeróbne, založené na prítomnosti a neprítomnosti molekulárneho kyslíka. Anaeróbne dýchanie u rastlín a živočíchov je proces, pri ktorom dýchanie prebieha bez prítomnosti molekulárneho kyslíka.
Čo je anaeróbne dýchanie u rastlín?
Anaeróbne dýchanie je proces uvoľňovania energie enzymaticky riadeným postupným spôsobom založeným na absencii molekulárneho kyslíka. Je tiež definovaná ako neúplná degradácia biopotravín bez použitia kyslíka ako správneho oxidantu. Anaeróbne dýchanie je výhradným spôsobom dýchania u niektorých parazitov, prokaryotov a niekoľkých jednobunkových eukaryotov. Konečnými produktmi anaeróbneho dýchania rastlín sú etanol a oxid uhličitý. Kvôli výrobe etylalkoholu sa nazýva aj alkoholové kvasenie. V dôsledku produkcie oxidu uhličitého dáva médiám na konci reakcie penivý vzhľad.
Obrázok 01: Anaeróbne dýchanie v rastlinách
Okrem toho sa na tomto procese podieľajú dva známe enzýmy. Pyruvátdekarboxyláza je prvý cytoplazmatický enzým, ktorý premieňa pyruvát na acetaldehyd odstránením jednej molekuly CO2. V tejto reakcii sa tiež používa koenzým tiamín pyrofosfát (TPP). Neskôr enzým alkoholdehydrogenáza premieňa acetaldehyd na etylalkohol. Na vyššie uvedený účel sa z NADH získava vodík, ktorý vzniká pri glykolýze. Normálne sa 2ATP produkuje prostredníctvom tohto typu anaeróbneho dýchania. Navyše akumulácia alkoholu nad určitý limit môže poškodiť rastlinné bunky.
Čo je anaeróbne dýchanie u zvierat?
Anaeróbne dýchanie u zvierat prebieha vo svalových bunkách bez prítomnosti molekulárneho kyslíka. Konečným produktom pri anaeróbnom dýchaní zvierat je kyselina mliečna. Preto je známa aj ako homolaktická fermentácia. Kyselina mliečna produkovaná vo svalových bunkách sa priamo posiela do pečene na regeneráciu glukózy. Všeobecne platí, že pri fermentácii kyseliny mliečnej sa kyselina pyrohroznová produkovaná pri glykolýze priamo redukuje pomocou NADH za vzniku kyseliny mliečnej.
Obrázok 02: Anaeróbne dýchanie u zvierat
Pri tejto reakcii nevzniká CO2. Enzýmom, ktorý katalyzuje túto reakciu je laktátdehydrogenáza, ktorá vyžaduje koenzým FMN (flavínmononukleotid) a kofaktor Zn2+ Okrem toho sa 2ATP u zvierat vytvára anaeróbnym dýchaním (mliečna fermentácia).
Aké sú podobnosti medzi anaeróbnym dýchaním u rastlín a zvierat?
- Anaeróbne dýchanie u rastlín a živočíchov prebieha bez molekulárneho kyslíka.
- V oboch procesoch sa vyrábajú dva ATP.
- Oba procesy zahŕňajú neúplný rozklad dýchacieho substrátu.
- V týchto procesoch sa často používa NADH produkovaný pri glykolýze.
- Elektrónový transportný reťazec chýba v oboch procesoch.
- Obe sú to enzýmovo katalyzované reakcie.
Aký je rozdiel medzi anaeróbnym dýchaním u rastlín a zvierat?
Konečnými produktmi pri anaeróbnom dýchaní rastlín sú etanol a oxid uhličitý, zatiaľ čo konečným produktom pri anaeróbnom dýchaní zvierat je kyselina mliečna. Toto je kľúčový rozdiel medzi anaeróbnym dýchaním u rastlín a zvierat. Navyše CO2 uvoľnený z reakcie spôsobuje penenie pri anaeróbnom dýchaní rastlín, ale nie pri anaeróbnom dýchaní zvierat.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi anaeróbnym dýchaním rastlín a živočíchov v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Súhrn – Anaeróbne dýchanie u rastlín verzus zvieratá
Anaeróbne dýchanie u rastlín a živočíchov je proces, pri ktorom dýchanie prebieha bez prítomnosti molekulárneho kyslíka. Pri anaeróbnom dýchaní bunky nevyužívajú molekulárny kyslík ako oxidačné činidlo. Okrem toho je anaeróbne dýchanie rastlín proces, ktorý produkuje etanol a oxid uhličitý ako konečné produkty. Na druhej strane anaeróbne dýchanie zvierat je proces, ktorý produkuje kyselinu mliečnu ako konečný produkt. Toto je kľúčový rozdiel medzi anaeróbnym dýchaním u rastlín a zvierat.
