En temel yaşam işlevlerini bile gerçekleştirmeye devam edebilmek için tüm canlıların sürekli enerji kaynaklarına sahip olması gerekir. Bu enerjinin doğrudan güneşten fotosentez yoluyla mı, yoksa bitkilerle mi geldiği veya hayvanlar, enerji tüketilmeli ve daha sonra adenosin trifosfat gibi kullanılabilir bir forma dönüştürülmelidir. (ATP).
Birçok mekanizma orijinal enerji kaynağını ATP'ye dönüştürebilir. En etkili yol aerobik solunum, hangi gereksinimler oksijen. Bu yöntem, enerji girişi başına en fazla ATP'yi verir. Bununla birlikte, oksijen mevcut değilse, organizma yine de enerjiyi başka yollarla dönüştürmelidir. Oksijensiz gerçekleşen bu tür işlemlere anaerobik denir. Fermantasyon, canlıların ATP'yi oksijensiz yapmasının yaygın bir yoludur. Bu, fermantasyonu anaerobik solunumla aynı şey yapar mı?
Kısa cevap hayır. Benzer parçalara sahip olmalarına ve oksijen kullanmalarına rağmen, fermantasyon ve anaerobik solunum arasında farklılıklar vardır. Aslında, anaerobik solunum, fermantasyondan çok aerobik solunum gibidir.
fermantasyon
Çoğu fen bilgisi dersi tartışır fermantasyon sadece aerobik solunuma alternatif olarak. Aerobik solunum şu şekilde adlandırılır: glikolizburada glikoz gibi bir karbonhidrat parçalanır ve bazı elektronları kaybettikten sonra piruvat adı verilen bir molekül oluşturur. Yeterli oksijen kaynağı veya bazen başka türde elektron alıcıları varsa, piruvat aerobik solunumun bir sonraki bölümüne geçer. Glikoliz işlemi 2 ATP net kazanç elde eder.
Fermantasyon esasen aynı işlemdir. Karbonhidrat parçalanır, ancak piruvat yapmak yerine nihai ürün, fermantasyon tipine bağlı olarak farklı bir moleküldür. Fermantasyon çoğunlukla aerobik solunum zincirini çalıştırmaya devam etmek için yeterli miktarda oksijen eksikliği ile tetiklenir. İnsanlar laktik asit fermantasyonuna uğrarlar. Piruvat ile bitirmek yerine, laktik asit oluşur.
Diğer organizmalar alkolik fermantasyona uğrayabilir, burada sonuç ne piruvat ne de laktik asit değildir. Bu durumda, organizma etil alkol yapar. Diğer fermantasyon türleri daha az yaygındır, ancak hepsi fermantasyona uğrayan organizmaya bağlı olarak farklı ürünler verir. Fermantasyon elektron taşıma zincirini kullanmadığından, bir tür solunum olarak kabul edilmez.
Anaerobik Solunum
Fermantasyon oksijensiz gerçekleşse de, anaerobik solunumla aynı şey değildir. Anaerobik solunum, aerobik solunum ve fermantasyon ile aynı şekilde başlar. İlk adım hala glikolizdir ve hala bir karbonhidrat molekülünden 2 ATP oluşturur. Bununla birlikte, glikoliz ile bitmek yerine, fermantasyonun yaptığı gibi, anaerobik solunum piruvat oluşturur ve daha sonra aerobik solunumla aynı yolda devam eder.
Asetil koenzim A adlı bir molekül yaptıktan sonra sitrik asit döngüsüne devam eder. Daha fazla elektron taşıyıcı yapılır ve daha sonra her şey elektron taşıma zincirinde sona erer. Elektron taşıyıcıları elektronları zincirin başında biriktirir ve daha sonra kemiyozmoz adı verilen bir işlemle birçok ATP üretir. Elektron taşıma zincirinin çalışmaya devam etmesi için, son bir elektron alıcısı olmalıdır. Bu alıcı oksijen ise, işlem aerobik solunum olarak kabul edilir. Bununla birlikte, birçok bakteri türü ve diğer mikroorganizmalar da dahil olmak üzere bazı organizma türleri, farklı son elektron alıcılarını kullanabilir. Bunlar arasında nitrat iyonları, sülfat iyonları ve hatta karbondioksit bulunur.
Bilim adamları, fermantasyon ve anaerobik solunumun aerobik solunumdan daha eski süreçler olduğuna inanmaktadır. Erken Dünya atmosferinde oksijen eksikliği, aerobik solunumu imkansız hale getirdi. Vasıtasıyla evrim, ökaryotlar aerobik solunum oluşturmak için fotosentezden oksijen "atık" kullanma yeteneği kazanmıştır.