Hô hấp kị khí được xảy ra trong nhiều môi trường, tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ được hô hấp kị khí là gì, cũng như đặc điểm, ý nghia của quá trình này như thế nào. Cùng tìm hiểu rõ về hô hấp kị khí, cũng như sự khác nhau giữa hô hấp hiếu khí và kị khí ngay bài viết sau đây!
Tóm tắt nội dung
Hô hấp kị khí là gì?
Hô hấp kị khí hay hay hô hấp yếm khí chính là quá trình phân giải cacbohidrat để nhằm thu năng lượng cho tế bào, chấp nhận electron cuối cùng của chuỗi truyền electron là phân tử vô cơ không phải là oxi phân tử.
Ví dụ: Chất nhận electron cuối cùng là NO3 trong hô hấp nitrat hay SO4 trong hô hấp sunphat.
Các chất nhận electron cuối này có khả năng khử kém hơn so với O2, tức là có năng lượng được sản sinh ra trên các phân tử bị oxi hóa ít hơn. Cho nên ta có thể nói rằng hô hấp yếm khí kém hiệu quả hơn so với hô hấp hiếu khí.
Nguyên liệu của hô hấp kị khí là đường đơn, được trải qua quá trình đường phân. Sản phẩm cuối cùng của hô hấp kị khí là ATP, quá trình này được xảy ra ở môi trường không có O2 ngay ở màng sinh chất của sinh vật nhân thực (không có bào quan ty thể).
Hô hấp yếm khí được dùng chủ yếu bởi các vi khuẩn, cổ khuẩn sống trong môi trường thiếu thốn oxi. Nhiều sinh vật yếm khí thuộc dạng yếm khí bắt buộc, chúng chỉ có thể hô hấp được với những hợp chất yếm khí, sẽ chết nếu như có sự hiện diện của oxi.
Vai trò của hô hấp kị khí
Hô hấp yếm khí là thành phần quan trọng trong chu trình nitơ, sắt, lưu huỳnh, carbon toàn cầu từ việc giảm các oxi hóa của nitơ, lưu huỳnh và cacbon thành các hợp chất khử nhiều hơn.
Chu trình hóa sinh của các hợp chất này được phụ thuộc vào các quá trình hô hấp yếm khí. Từ đó chúng tác động đáng kể đến chu trình carbon và sự nóng lên toàn cầu.
Vậy hô hấp kị khí ở thực vật xảy ra trong môi trường nào? Hô hấp yếm khí được xảy ra trong nhiều môi trường, gồm có trầm tích nước ngọt, biển, đất, tầng ngậm nước ngầm, môi trường dưới bề mặt sâu và màng sinh học.
Hô hấp kị khí gồm mấy giai đoạn?
Để trả lời cho câu hỏi này trước hết chúng ta cần hiểu rằng hô hấp kỵ khí là quá trình phân hủy glucose ở điều kiện không có O2. Các giai đoạn của hô hấp kị khí diễn ra như sau:
Giai đoạn đầu tiên của quá trình hô hấp được hô hấp được gọi là quá trình đường phân. Với kiểu hô hấp này, quá trình đường phân thông thường chỉ xảy ra ở giai đoạn glucose bị phân hủy thành axit pyruvic và NADH-H +.
Ngược lại, giai đoạn NADH – H +, thực hiện chuỗi hô hấp, không xảy ra do không có O2 tham gia. Vậy kết quả của quá trình đường phân trong kiểu hô hấp này là: C6H12O6 → 2 CH3COCOOH + 2NADH + H +
Bên cạnh đó, giai đoạn tiếp theo trong quá trình hô hấp kỵ khí là việc thực hiện chuyển hóa axit pyruvic thành các sản phẩm như etanol, axit lactic,… Giai đoạn này còn được gọi là men lên với 2 quá trình phổ biến nhất là men rượu, cùng các enzym axit lactic,…
Vậy hô hấp kị kí gồm 2 quá trình đó là: đường phân và lên men.
Lên enzyme lactic
Lên enzyme lactic là một trong những quá trình hô hấp dạng kị khí đặc biệt phổ biến ở nhiều vi sinh vật, ngoài ra cũng xảy ra ở một số mô thực vật trong điều kiện thiếu O2.
Quá trình lên enzyme này được xảy ra theo hai con đường khác nhau. Trong giai đoạn đường phân, khi AIPG được tạo ra chúng không bị oxy hóa thành A13PG như trong đường phân nữa, thay vào đó chúng được biến đổi một cách trực tiếp thành acid lactic.
Lên enzyme rượu
Quá trình lên enzyme rượu được xem là hình thức hô hấp kị khí khá phổ biến được diễn ra ở một số nhóm vi sinh vật, cũng như ở một số mô thực vật. Quá trình lên enzyme cũng được trải qua 2 giai đoạn như sau:
- Đường phân giúp phân hủy glucose thành chất acid pyruvic và NADH – H +
- Quá trình lên enzyme rượu diễn ra theo công thức sau:
C6H12O6 + 2NAD → 2CH3COCOOH + 2NADH + H+
2CH3COCOOH → 2CH3CHO + 2CO2
2CH3CHO + 2NADH + H+ → 2CH3CH2OH + 2NAD
Từ đó, kết quả chung nhận được như sau: C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2.
Phân biệt hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí
Hô hấp hiếu khí và kị khí sở hữu nhiều điểm tương đồng, cũng như nhiều điểm khác nhau giúp bạn phân biệt được hai quá trình hô hấp này. Cụ thể, các yếu tố so sánh hai loại hô hấp này diễn ra cụ thể như sau:
| Đặc điểm | Hô hấp hiếu khí | Hô hấp kỵ khí |
| Nơi hoạt động | Ở màng trong ti thể của sinh vật nhân thực hay màng sinh chất ở sinh vật nhân sơ. | Hoạt động trong màng sinh chất với sinh vật nhân thực, chúng không có bào quan ty thể. |
| Điều kiện môi trường | Cần đến O2 | Không cần đến O2 |
| Chất nhận điện tử | O2 phân tử | Chất vô cơ NO3–, SO4 2-, CO2. |
| Năng lượng sinh ra | 38 ATP | ATP được sản sinh ít hơn chỉ có 2ATP. Lúc này hô hấp kị khí chỉ dùng một phần của chu trình Krebs.
Không phải tất cả các chất mang trong chuỗi electron vận chuyển đều sẽ tham gia quá trình hô hấp kị khí. |
| Sản phẩm | CO2, H2O và năng lượng ATP | Chất vô cơ, hữu cơ, năng lượng ATP. |
Với những thông tin trên đây của chúng tôi đã giúp bạn đọc trả lời được cho câu hỏi hô hấp kị khí là gì, cũng như những điều cơ bản về hô hấp này. Đừng quên nhấn theo dõi chúng tôi để biết thêm được nhiều thông tin hữu ích khác nhé!
