Konparaketa honek zelulen arnasketaren bi bide nagusiak zehazten ditu, energia-errendimendu maximoa lortzeko oxigenoa behar duten prozesu aerobikoekin eta oxigenorik gabeko inguruneetan gertatzen diren prozesu anaerobikoekin alderatuz. Estrategia metaboliko hauek ulertzea ezinbestekoa da organismo ezberdinek —eta baita giza muskulu-zuntz ezberdinek ere— funtzio biologikoak nola elikatzen dituzten ulertzeko.
Nabarmendunak
Arnasketa aerobikoak oxigenoa behar du eta ATP kantitate handia sortzen du.
Arnasketa anaerobioa oxigenorik gabe gertatzen da eta askoz azkarragoa da, baina eraginkortasun gutxiagokoa.
Azido laktikoa gizakien muskuluetan metabolismo anaerobioaren azpiproduktu ohikoa da.
Mitokondrioak ezinbestekoak dira prozesu aerobikorako, baina ez dira beharrezkoak prozesu anaerobikorako.
Zer da Aerobikoa?
Glukosa energia erabilgarria lortzeko oxigenoa erabiltzen duen prozesu metabolikoa.
Oxigeno Beharrezkoa: Bai
Energia-errendimendua: Handia (gutxi gorabehera 36-38 ATP glukosa bakoitzeko)
Amaierako produktuak: Karbono dioxidoa, ura eta energia
Kokapena: Zitoplasma eta mitokondrioak
Jarduera mota: Iraunkorra, intentsitate baxu-ertainekoa
Zer da Anaerobioa?
Oxigenorik gabe gertatzen den energia askatzen duen prozesua, energia-irteera txikiagoa sortzen duena.
Oxigeno Beharrezkoa: Ez
Energia-errendimendua: Baxua (2 ATP glukosa bakoitzeko)
Amaierako produktuak: azido laktikoa edo etanola eta CO2
Kokapena: Zitoplasman bakarrik
Jarduera mota: Intentsitate handiko eztanda laburrak
Konparazio Taula
Ezaugarria
Aerobikoa
Anaerobioa
Oxigenoaren presentzia
Prozesurako derrigorrezkoa.
Ez dago edo mugatua da
Eraginkortasuna (ATP etekina)
Oso eraginkorra (~38 ATP)
Eraginkortasunik gabekoa (2 ATP)
Kokapen nagusia
Mitokondrioak
Zitoplasma
Konplexutasuna
Altua (Krebs zikloa eta ETC barne)
Baxua (Glikolisia eta Hartzidura)
Energia askatzeko abiadura
Motelagoa baina iraunkorragoa
Azkarra baina iraupen laburrekoa
Jasangarritasuna
Mugagabea (erregai hornidurarekin)
Azpiproduktuen metaketa dela eta mugatua
Hondakin produktuak
CO2 eta H2O
Azido laktikoa edo alkohola
Xehetasunak alderatzea
Energia Ekoizpenaren Kimika
Arnasketa aerobikoa hiru etapatan banatutako prozesu osoa da, glukolisia, Krebs zikloa eta elektroi-garraio katea barne hartzen dituena, eta oxigenoa erabiltzen du azken elektroi-hartzaile gisa. Arnasketa anaerobikoa, edo hartzidura, glukolisiaren ondoren gelditzen da, ez baitago oxigenorik mitokondrioen barne-makineria mugitzeko. Horren ondorioz, energia-ekoizpenean aldea handia dago: bide aerobikoak ia 19 aldiz ATP gehiago ematen du glukosa molekula bakar batetik bide anaerobikoak baino.
Zelulen kokapena eta egitura
Prozesu anaerobioa primitiboa da eta zitoplasman gertatzen da erabat, zelularen barruko substantzia gelatinosoan. Arnasketa aerobikoa eboluzionatuagoa da, prozesua mitokondrioetara eramanez, askotan zelularen energia-zentral gisa aipatzen direnetara. Mitokondrioetarako trantsizio honek zelularen energia-horniduraren gehiengoa sortzen duten gradiente kimiko espezializatuak ahalbidetzen ditu.
Gizakiaren giharren errendimendua
Korrika egitea bezalako jarduera egonkorretan, gorputzak bide aerobikoak erabiltzen ditu energia-jario etengabea emateko. Hala ere, esprint zorrotz batean edo pisu-jasotze astun batean, energia-eskaria oxigeno-hornikuntza baino handiagoa da, eta horrek muskuluak arnasketa anaerobiora aldatzera behartzen ditu. Aldaketa honek berehalako potentzia ahalbidetzen du, baina azido laktikoaren metaketa dakar, eta horrek ariketa bizian sentitzen den "erre" sentsazioa eta muskulu-nekea eragiten ditu.
Eboluzio Estrategia Anitzak
Gizakiak aerobio derrigorrezkoak diren arren, mikroorganismo asko ingurune anaerobioetan hazteko egokitu dira, hala nola itsas sakoneko tximinietan edo lokatz geldietan. Bakterio batzuk "anaerobio fakultatiboak" dira, hau da, bi bideen artean alda daitezke oxigenoaren eskuragarritasunaren arabera. Beste batzuk "anaerobio derrigorrezkoak" dira, eta hauentzat oxigenoa toxikoa da, eta horrek hartziduraren menpe jartzera behartzen ditu beren bizi-ziklo osoan.
Abantailak eta Erabiltzailearen interfazea
Aerobikoa
Abantailak
+Energia-errendimendu oso altua
+Ez da azpiproduktu toxikoen metaketarik
+Iraupen luzeko jarduera onartzen du
+Gantzak eta proteinak erabiltzen ditu
Erabiltzailearen interfazea
−Abiarazteko denbora motela.
−Oxigeno horniduraren menpekoa.
−Organulu konplexuak behar ditu
−Biriken edukierak mugatuta
Anaerobioa
Abantailak
+Berehalako energia-hornidura
+Oxigenorik gabe funtzionatzen du
+Muturreko potentzia ahalbidetzen du
+Zelula-prozesu sinpleagoa
Erabiltzailearen interfazea
−Energia-errendimendu oso baxua
−Nekea azkarra eragiten du
−Gihar ehuna azidotzen du
−Iraupen laburra bakarrik
Ohiko uste okerrak
Mitologia
Gorputzak sistema bakarra erabiltzen du aldi berean.
Errealitatea
Sistema aerobikoak eta anaerobikoak normalean elkarrekin lan egiten dute "jarraipen" batean. Ibilaldi arin batean ere, metabolismo anaerobiko txiki bat gertatzen da, eta esprintean, sistema aerobikoa ahalik eta energia gehien ematen saiatzen ari da oraindik.
Mitologia
Azido laktikoak giharretako mina eragiten du ariketa egin eta egun batzuetara.
Errealitatea
Azido laktikoa normalean giharretatik kanporatzen da ariketa egin eta ordubeteko epean. 24-48 ordu geroago sentitzen den mina, hain zuzen ere, Giharretako Min Atzeratua (DOMS) da, gihar-zuntzetan gertatzen diren urradura mikroskopikoek eta ondorengo hanturak eragindakoa.
Mitologia
Arnasketa anaerobikoa aerobikoa baino "okerragoa" da.
Errealitatea
Ez bata ez bestea ez dira hobeak; behar desberdinetarako espezializatuta daude. Arnasketa anaerobikorik gabe, gizakiek ezingo lituzkete bizitza salbatzeko "borroka edo ihes" ekintzak egin, bihotzak eta birikek harrapatu aurretik berehalako potentzia behar dutenak.
Mitologia
Bakterioek bakarrik erabiltzen dute arnasketa anaerobioa.
Errealitatea
Bakterioetan ohikoa den arren, animalia konplexu guztiek, gizakiak barne, bide anaerobikoak erabiltzen dituzte beren gihar-zeluletan intentsitate handiko ahaleginetan. Oxigeno gutxi dagoenean babeskopia biologiko unibertsala da.
Sarritan Egindako Galderak
Zer da Krebsen zikloa?
Krebs zikloa, azido zitrikoaren zikloa bezala ere ezaguna, arnasketa aerobikoaren bigarren etapa da. Mitokondrioen matrizean gertatzen da eta glukosaren deribatuak oxidatzean zentratzen da NADH eta FADH2 bezalako elektroi-garraiatzaileak sortzeko. Garraiatzaile hauek azken fasera igarotzen dira ATP kantitate handia sortzeko.
Zer da hartzidura?
Hartzidura bakterioek, legamiek edo beste mikroorganismo batzuek substantzia baten deskonposizio kimikoa da, oxigenorik gabe. Gizakietan, azido laktikoaren ekoizpena eragiten du, eta legamian, berriz, etanola eta karbono dioxidoa. Prozesu honek glikolisia jarraitzea ahalbidetzen du, zikloa martxan mantentzeko beharrezkoak diren molekulak birziklatuz.
Nola eragiten du 'ahalmen aerobikoak' kirol-errendimenduan?
Ahalmen aerobikoa, askotan VO2 max gisa neurtua, zure gorputzak ariketa fisikoan erabil dezakeen oxigeno kopuru maximoa da. Ahalmen aerobiko handiago batek esan nahi du intentsitate handiagoan aritu zaitezkeela "eremu aerobikoan" mantenduz, metabolismo anaerobikorako aldaketa atzeratuz eta azido laktikoaren metaketak eragindako nekea saihestuz.
Zergatik azkartzen da arnasketa ariketa fisikoa egiten ari zarenean?
Ariketa fisikoa egiten duzunean, zure zelulek oxigenoa azkarrago kontsumitzen dute eta karbono dioxido gehiago sortzen dute. Zure garunak CO2 mailaren igoera detektatzen du eta zure birikei azkarrago arnasa hartzeko seinalea ematen die CO2a kanporatu eta oxigeno gehiago hartzeko, arnasketa aerobikoa mantentzeko. Horrek bermatzen du mitokondrioek ATP eraginkortasunez ekoizten jarrai dezaketela.
Zer dira uzkurdura moteleko eta uzkurdura azkarreko gihar-zuntzak?
Uzkurdura moteleko (I motako) zuntzak mitokondrioz eta mioglobinaz beteta daude, eta horrek arnasketa aerobikorako eta erresistentziarako espezializatuta daude. Uzkurdura azkarreko (II motako) zuntzak arnasketa anaerobiorako diseinatuta daude, uzkurdura azkarrak eta indartsuak emanez, baina oso azkar nekatzen dira mitokondrio-dentsitate txikiagoa dutelako.
Zure sistema anaerobikoa entrenatu al dezakezu?
Bai, intentsitate handiko tarte-entrenamenduaren (HIIT) eta esprinteko lanaren bidez, zure 'atalase anaerobikoa' hobetu dezakezu. Entrenamendu honek zure gorputza azido laktikoa bufferatzeko eraginkorragoa izaten laguntzen du eta zure muskuluak intentsitate altuetan denbora luzeagoan lan egitea ahalbidetzen du huts egin aurretik.
Landareetan arnasketa aerobikoa gertatzen al da?
Bai, landareek animaliek bezala arnasketa aerobikoa egiten dute. Egunez fotosintesiaren bidez oxigenoa sortzen duten arren, oxigenoa ere kontsumitzen dute beren hazkuntza eta zelulen mantentze-lanak ahalbidetzeko sortutako azukreak deskonposatzeko, batez ere gauez.
Zer da elektroien garraio-katea?
Elektroi garraio katea (ETK) arnasketa aerobikoaren azken eta emankorrena den etapa da. Aurreko etapetako elektroiak erabiltzen ditu mitokondrio mintzean zehar protoi gradiente bat sortzeko. Protoi horien fluxua ATP sintasa izeneko proteina baten bidez turbina baten antzera jokatzen du, zelularen ATP gehiena sortuz.
Epaia
Aukeratu bide aerobikoa eraginkortasun handia behar duten jarduera iraunkor eta epe luzerakoetarako, eta bide anaerobikoa mugimendu labur eta indartsuetarako, non energia-ematearen abiadura etekin osoa baino garrantzitsuagoa den.