Différence entre la respiration aérobie et anaérobie
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Différence principale - Respiration aérobie vs anaérobie
La respiration aérobie et anaérobie sont les deux types de respiration cellulaire rencontrés dans les organismes. La respiration cellulaire est le processus de dégradation des aliments afin de libérer l'énergie potentielle sous forme d'ATP. La respiration aérobie se produit chez les animaux et les plantes supérieurs. La respiration anaérobie se produit principalement dans les microorganismes comme la levure. Les deux processus utilisent le glucose comme matière première. le différence principale entre la respiration aérobie et anaérobie est que la respiration aérobie se produit en présence d'oxygène tandis que la respiration aérobie se produit en l'absence d'oxygène.
Cet article examine,
1. Qu'est-ce que la respiration aérobie?
- Caractéristiques, processus
2. Qu'est-ce que la respiration anaérobie?
- Caractéristiques, processus
3. Quelle est la différence entre la respiration aérobie et la respiration anaérobie
Qu'est-ce que la respiration aérobie?
L'ensemble des réactions qui se produisent en présence d'oxygène, qui décompose les aliments afin de générer de l'énergie sous forme d'ATP, est appelé respiration aérobie. Le type de réparation cellulaire le plus abondant est la respiration aérobie, qui survient chez les plantes et les animaux supérieurs. La respiration aérobie se produit dans le cytoplasme ainsi que dans les mitochondries. Il produit 36 ATP à partir d'une seule molécule de glucose. Fondamentalement, trois étapes sont impliquées dans la respiration aérobie. Ce sont la glycolyse, le cycle de l'acide citrique et la chaîne de transport d'électrons. Le substrat est principalement constitué de glucose et les produits finaux inorganiques sont le dioxyde de carbone et l’eau. Par conséquent, la respiration aérobie est l'inverse de la photosynthèse. La réaction chimique globale de la respiration aérobie est indiquée ci-dessous.
Réaction chimique de la respiration aérobie
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6h2O + 2 900 kJ / mol
Glycolyse est la première étape de la respiration aérobie et se produit indépendamment sans oxygène. Par conséquent, il s'agit également de la première étape de la dégradation du glucose dans la respiration anaérobie. La glycolyse se produit dans le cytoplasme de toutes les cellules. Au cours de la glycolyse, le glucose est décomposé en deux molécules de pyruvate, générant 2 ATP comme gain net. De plus, deux molécules de NADH sont formées en obtenant des électrons à partir de glycéraldéhyde-3-phosphate. Le pyruvate est transformé dans la matrice des mitochondries pour former de l'acétyl-CoA à partir du pyruvate en éliminant le dioxyde de carbone lors de la décarboxylation oxydative du pyruvate. Acetyl-CoA entre alors dans le le cycle de l'acide citrique, qui s'appelle également le cycle de Krebs. Au cours du cycle de l'acide citrique, une seule molécule de glucose est complètement oxydée en six molécules de dioxyde de carbone, générant 2 GTP, 6 NADH et 2 FADH.2. Ces NADH et FADH2 sont combinés à de l'oxygène, générant de l'ATP au cours de la phosphorylation par oxydation. La phosphorylation par oxydation se produit dans la membrane interne des mitochondries, transférant des électrons à travers une série de porteurs dans la chaîne de transport d'électrons. Le rendement total de la respiration aérobie est de 36 ATP. Un diagramme schématique de la respiration aérobie est présenté dans Figure 1.
Figure 1: Respiration aérobie
Qu'est-ce que la respiration anaérobie?
La respiration anaérobie est l'ensemble des réactions qui se produisent en l'absence d'oxygène, qui décompose les aliments en composés organiques simples, générant de l'énergie sous forme d'ATP. La respiration anaérobie se produit dans les microorganismes tels que certaines bactéries, levures et vers parasites. Il se produit dans le cytoplasme des cellules de ces organismes et ne donne que 2 ATP..
Deux catégories de respiration aérobie sont identifiées. La première catégorie de respiration anaérobie se produit par la glycolyse et l’oxydation incomplète du pyruvate en acide lactique ou en éthanol. Le processus s'appelle la fermentation. L'accepteur d'électrons final et l'accepteur d'hydrogène est le produit final organique simple. Les produits finis sont sécrétés dans le milieu sous forme de métabolites résiduels. Au cours de la fermentation, la glycolyse est la première étape. Le pyruvate qui en résulte est converti en éthanol dans la levure et certaines bactéries. Chez les plantes, en l'absence d'oxygène, l'éthanol est produit par la respiration anaérobie. Ce type de fermentation s'appelle la fermentation à l'éthanol. La réaction chimique globale de la fermentation à l'éthanol est présentée ci-dessous..
Réaction chimique de la fermentation éthanolique
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 118 kJ / mol
Chez les animaux, en l'absence d'oxygène, l'acide lactique est produit par la respiration anaérobie. Ceci s'appelle la fermentation lactique. La réaction chimique globale pour la fermentation de l'acide lactique est indiquée ci-dessous.
Réaction chimique de la fermentation de l'acide lactique
C6H12O6 → 2C3H6O3 + 120 kJ / mol
L'efficacité de la fermentation est très faible comparée à la respiration aérobie. L'acide lactique, produit lors de la fermentation de l'acide lactique, est toxique pour les tissus. La différence entre la respiration aérobie et la respiration anaérobie dans le sens de la fermentation de l'acide lactique est montrée dans Figure 2.
Figure 2: Différence entre la respiration aérobie et la fermentation de l'acide lactique
Au cours de la deuxième catégorie de respiration anaérobie, l'accepteur final d'électrons est un sulfate ou un nitrate à la fin de la chaîne de transport d'électrons. Certains procaryotes, comme les bactéries et les archées, effectuent ce type de respiration anaérobie. L'acceptation des électrons par le sulfate produit le sulfure d'hydrogène en tant que produit final. Dans les méthanogènes, l'accepteur final d'électrons est le dioxyde de carbone, qui produit le méthane en tant que produit final.
Différence entre la respiration aérobie et anaérobie
Oxygène
Aérobique Respiration: La respiration aérobie se produit en présence d'oxygène.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie se produit en l'absence d'oxygène.
Type de plantes et d'animaux
Respiration aérobie: La respiration aérobie est présente chez tous les animaux et plantes supérieurs.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie se trouve généralement dans les microorganismes, mais rarement dans les organismes supérieurs.
Occurrence
Aérobique Respiration: La respiration aérobie ne se produit que dans la cellule.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie peut survenir n'importe où.
Localisation dans la cellule
Aérobique Respiration: La respiration aérobie se produit dans le cytoplasme et les mitochondries.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie ne se produit que dans le cytoplasme.
Nature permanente / temporaire
Aérobique Respiration: La respiration aérobie est continue en présence d'oxygène gazeux.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie se produit continuellement dans les microorganismes. Mais chez les animaux supérieurs, il se produit en l'absence d'oxygène.
Pas
Aérobique Respiration: La respiration aérobie se produit lors de la glycolyse, de l'oxydation du pyruvate, du cycle du TCA, de la chaîne de transport d'électrons et de la synthèse de l'ATP.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie se produit lors de la glycolyse et de la décomposition incomplète du pyruvate.
Efficacité
Aérobique Respiration: La respiration aérobie génère 36 ATP par molécule de glucose.
Respiration anaérobie: La respiration anaérobie génère 2 ATP par molécule de glucose.
Toxicité
Aérobique Respiration: La respiration aérobie est non toxique pour l'organisme.
Respiration anaérobie: La respiration aérobie est toxique pour les organismes supérieurs.
Produits finaux
Aérobique Respiration: Les produits finaux de la respiration aérobie sont le dioxyde de carbone et l'eau.
Respiration anaérobie: Les produits finaux de la fermentation dans la levure sont l’éthanol et le dioxyde de carbone. Chez les animaux, le produit final est l'acide lactique. Les bactéries produisent du méthane et de l'hydrogène sulfuré comme produits finaux.
Oxydation
Aérobique Respiration: Le substrat est complètement oxydé en dioxyde de carbone et en eau pendant la respiration aérobie.
Respiration anaérobie: Le substrat n'est pas complètement oxydé pendant la respiration anaérobie.
Conclusion
La respiration cellulaire se produit dans deux voies appelées respiration aérobie et respiration anaérobie. La respiration aérobie se produit principalement chez les animaux et les plantes supérieurs. La respiration anaérobie se produit dans les micro-organismes tels que les vers parasites, les levures et certaines bactéries. La respiration aérobie et la respiration anaérobie utilisent du glucose comme substrat. La respiration aérobie se produit en présence d'oxygène, oxydant complètement le substrat, produisant des produits finaux inorganiques, du dioxyde de carbone et de l'eau. En revanche, la respiration anaérobie se produit en l'absence d'oxygène, oxydant de manière incomplète le substrat et donnant des produits finaux organiques tels que l'éthanol. La respiration anaérobie oxydant incomplètement le substrat, le rendement en ATP est très faible par rapport à son rendement en respiration aérobie. La respiration aérobie donne 36 ATP mais la respiration anaérobie ne donne que 2 ATP par molécule de glucose. C'est la différence entre la respiration aérobie et la respiration anaérobie.
Référence:
1. Cooper, Geoffrey M. «Metabolic Energy». La cellule: une approche moléculaire. 2ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 07 avril 2017.
2. Jurtshuk, Peter et Jr. «Métabolisme bactérien». Microbiologie médicale. 4ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1 er janvier 1996. Web. 07 avril 2017.
3. «Respiration aérobie et respiration anaérobie - Réussir mes examens: notes de révision simplifiées pour GSCE Biology.» Respiration aérobie et respiration anaérobie - Réussir mes examens: Notes de révision simplifiées pour GSCE Biology. N.p., n.d. Web. 07 avril 2017.
Courtoisie d'image:
1. «Les voies aérobies» de Boumphreyfr - Son propre travail (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «2505 Respiration aérobie par rapport à la respiration anaérobie», par OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions, site Web Connexions. 19 juin 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
