היתרונות של הנשמה אנאירובית

תוֹכֶן

• נשימה
• גליקוליזה
• נשימה אירובית
• הנשמה אנאירובית
• סיוע בנשימה אירובית
• מקורות חיים אנאירוביים
• נשימה אנאירובית כמנגנון בטוח שלא כשל
• מהירות
• טווח בית הגידול

פירוק הפחמימות לאנרגיה יכול להתרחש על ידי מגוון של מסלולים כימיים. חלק מהמסלולים הללו הם אירוביים וחלקם לא. אמנם מסלולי מבוסס חמצן הם שיטת הנשימה הנבחרת בגלל יעילותם הרבה יותר, אך ישנם מקרים רבים בהם יש לנשימה אנאירובית פונקציה מועילה, או אפילו יתרון.

נשימה

נשימה, שלא להתבלבל עם הנשימה, היא כל תהליך שבאמצעותו תא משחרר אנרגיה מהקשרים הכימיים של מולקולות מורכבות, כמו גלוקוז. ישנם מסלולי כימיקלים רבים בהם מתרחשת הנשימה. חלק ממסלולי טיול אלה דורשים חמצן ונקראים נשימה אירובית. נתיבים שאינם דורשים חמצן נקראים נשימה אנאירובית.

גליקוליזה

נשימה אירובית ואנאירובית שניהם מתחילים בגלייקוליזה, השלב הראשון בפירוק הגלוקוזה. תהליך זה מייצר שתי מולקולות של ATP, מולקולת נשא אנרגיה עיקרית. גליקוליזה היא תהליך אנאירובי ואז יכולה להיות אחריה תהליך אירובי או אנאירובי.

נשימה אירובית

נשימה אירובית היא מסלול הנשימה הנבחר עבור אורגניזמים תלויים בחמצן בגלל יעילותו הגדולה יותר. ניתן להמיר מולקולה אחת של גלוקוזה עד 32 מולקולות של ATP במהלך הנשימה אירובית, אך רק שתי מולקולות של ATP לכל מולקולת גלוקוזה מתקבלות מהנשימה האנאירובית.

הנשמה אנאירובית

נשימה אנאירובית יכולה גם לעקוב אחר גליקוליזה ומייצרת שתי מולקולות של ATP ומייצרת חומצה לקטית כתוצר לוואי. אם חומצה לקטית מצטברת ברקמת השריר, היא עלולה לגרום לכאבים והתכווצויות.

סיוע בנשימה אירובית

חומצה פירובית היא תוצר לוואי של גליקוליזה. נשימה אנאירובית יכולה לחילוף חומרים פירוביים, ותוך כדי כך לחדש אנזימים הנחוצים לגליקוליזה, מה שמאפשר נשימה אירובית נוספת.

מקורות חיים אנאירוביים

נשימה אנאירובית היא הראשונה מבין כל תהליכי הנשימה; לפני 3.5 מיליארד שנים, החמצן האטמוספרי היה חסר והמסלולים הכימיים הראשונים בדרכי הנשימה היו אנאירוביים. אמנם זה לא יתרון במדויק, אבל זה חשיבות של נשימה אנאירובית.

נשימה אנאירובית כמנגנון בטוח שלא כשל

באורגניזמים רב-תאיים הדורשים חמצן, כמו בני אדם, הנשימה האנאירובית יכולה לשמש כגיבוי כאשר חמצן תאי מתרוקן. כאשר תאי שריר משתמשים בחמצן במהירות רבה יותר ממה שניתן לחדש אותו, התאים מתחילים לבצע נשימה אנאירובית על מנת לשמור על שרירים בתנועה, דבר שיכול להיות חשוב במצב חירום.

מהירות

נשימה אנאירובית מהירה יותר מהנשימה האירובית.

טווח בית הגידול

מטבוליזם אנאירובי מאפשר למיקרובים לאכלס סביבות דלות חמצן או ללא חמצן, מה שמאפשר להם לנצל בית גידול ריק אחרת. תסיסה היא תהליך ללא חמצן ומיקרובים שימושיים רבים, כמו שמרים, הם אנאירובים. אנאירובים הם גם מפרקים חשובים. ניתן לרתום את היכולת שלהם לפרק פסולת ולייצר גז דליק כתוצר לוואי למקור של אנרגיה מתחדשת.