Biokjemisk skjelner man mellom aerob respirasjon, som foregår når oksygen er til stede, og anaerob respirasjon (gjæring, fermentering) når oksygen mangler.
Ved aerob respirasjon oksideres substratet, f.eks. sukker C6H12O6, fullstendig til karbondioksid CO2 og vann H2O:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + energi (2877 kJ/mol). Oksygen er terminal elektronakseptor i elektrontransportkjeden.
Ved anaerob respirasjon nedbrytes substratet bare delvis, samtidig som det frigjøres vesentlig mindre energi, for eksempel ved alkoholgjæring: C6H12O6 = 2C2H5OH (etanol) + 2CO2 + energi (234 kJ/mol), eller ved melkesyregjæring (bakterier, muskler ved oksygenmangel).
Kjemolitotrofe bakterier har respirasjon som bruker reduserte uorganiske stoffer (ammonium, hydrogen, nitritt, hydrogensulfid eller svovel) som elektrondonor med oksygen som terminal elektronakseptor. Ved anaerob respirasjon kan andre oksiderte organiske stoffer være terminal elektronakseptor for elektrontransporten. Imidlertid kan anaerobe (obligate, fakultative) mikroorganismer også bruke f.eks. nitrat (nitratreduserende, denitrifiserende), svovel, sulfat (sulfatreduserende), karbonat (metanogene) eller treverdig jern som terminal elektronakseptor i respirasjonskjeden.
Felles for aerob og anaerob respirasjon er nedbrytning av glukose til pyrodruesyre (CH3CO·COOH) ved glykolyse. Ved anaerob respirasjon omdannes pyrodruesyre til de ulike sluttprodukter ved at karbondioksid avspaltes. Ved aerob respirasjon oksideres pyrodruesyre fullstendig til CO2 og H2O. Dette foregår i spesielle organeller, mitokondriene, i cellene. Ved denne prosessen opptrer flere organiske syrer som mellomprodukter. Til sammen utgjør disse Krebs-syklus eller sitronsyresyklus.
Av den frigjorte energien ved respirasjonen vil en del overføres til adenosindifosfat ADP, som derved omdannes til den mer energirike adenosintrifosfat, ATP. Cellen bruker ATP som energikilde ved forskjellige prosesser.
Den øvrige respirasjonsenergi avgis som varme. Hos høyerestående dyr er dette viktig for å opprettholde kroppstemperaturen, mens den hos plantene som regel tapes til omgivelsene. Brunt fettvev hos dyr og mennesker inneholder store mengder mitokondrier med respirasjon som brukes til å produsere varme, spesielt hos nyfødte og dyr med vintersøvn. Fargen på cellevevet skyldes cytokromene i mitokondriene.
Kommentarer
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.