מטבוליזם אירובי לעומת אנאירובי

חילוף החומרים התא הוא תהליך המרת הפחמימות, השומנים והחלבונים לאנרגיה הדרושה לתאים. במהלך מסלולי חילוף החומרים של התא, אנרגיה מאוחסנת בקשרים פוספטיים אנרגיים גבוהים של מולקולות אדנוזין טריפוספט (ATP) המשמשות כמטבע האנרגיה של התאים. בהתאם לדרישת החמצן במהלך ייצור ה- ATP, ישנם שני סוגים עיקריים של חילוף חומרים בתא; כלומר אירובי ואנאירובי. מבין שלושת המסלוליות המטבוליות הבסיסיות, רק גליקוליזה נחשבת כמטבוליזם אנאירובי, ואילו השאר כולל מחזור חומצות לימון (מחזור קרבס) ושרשרת הובלת אלקטרונים נחשבים כמטבוליזם אירובי.

מטבוליזם אירובי

חילוף חומרים אירובי מתרחש כאשר החמצן קיים. זה מתרחש במיטוכונדריה של התא ואחראי לאספקת 90% מצריכת האנרגיה של הגוף. במהלך חילוף חומרים אירובי, כל המצע הבסיסי כולל פחמימות, שומן וחלבון מתפרק ומשולב עם חמצן מולקולרי כדי לייצר אנרגיה תוך שחרור הפחמן הדו-חמצני והמים כתוצרי הקצה. באופן כללי מטבוליזם חמצוני מייצר כמעט 150 עד 300 מ"ל מים בפרק זמן של 24 שעות. ישנם שני מסלולים המעורבים במטבוליזם אירובי; מעגל החומצה הציטרית; המתרחש במטריקס של המיטוכונדריה ושרשרת הובלת האלקטרונים; המתרחשת במערכת הובלת האלקטרונים הממוקמת בקרום המיטוכונדריאלי הפנימי.

מטבוליזם אנאירובי

מטבוליזם אנאירובי אינו דורש חמצן לייצור ATP. זה מתרחש באמצעות הגליקוליזה, התהליך שבו אנרגיה משתחררת מגלוקוזה. היעילות של מטבוליזם אנאירובי נמוכה, והייתה מספר נמוך של ATP בהשוואה למטבוליזם אירובי. גליקוליזה מתרחשת בציטופלסמה ואינה מצריכה שום אורגנל. לכן זהו תהליך חשוב אשר לאורגניזמים חסר מיטוכונדריה כמו פרוקריוטים. התוצר הסופי של חילוף חומרים אירובי הוא חומצה לקטית, שעשויה להזיק יחסית לגוף.

מטבוליזם אירובי לעומת אנאירובי

• חילוף חומרים אירובי דורש חמצן, ואילו חילוף חומרים אנאירובי אינו.

מטבוליזם אנאירובי אינו יכול להימשך ללא הגבלת זמן. לעומת זאת מטבוליזם אירובי יכול להימשך לנצח, רק בתנאים תיאורטיים.

• פחמימות, שומן וחלבונים משמשים כמקורות לחילוף חומרים אירובי בעוד שרק פחמימות מעורבים במטבוליזם אנאירובי.

• מטבוליזם אירובי כרוך בפעילות בעצימות נמוכה עד בינונית ואילו מטבוליזם אנאירובי כרוך רק בפעילות בעצימות גבוהה.

• מטבוליזם אנאירובי מתרחש בציטופלסמה של תאים בזמן שמטבוליזם אירובי מתרחש במיטוכונדריה.

• חילוף חומרים אירובי מייצר יותר אנרגיה ממטבוליזם אנאירובי אם אותה כמות של אותו מצע.

• גליקוליזה היא מסלול מטבולי אנאירובי, ואילו מחזור חומצות לימון ושרשרת הובלת אלקטרונים הם מסלולי מטבולית אירובית.

• מטבוליזם אירובי תורם יותר (כ 90%) לאספקת אנרגיה ואילו מטבוליזם אנאירובי תורם פחות.

• התוצר הסופי של חילוף חומרים אנאירוביים הוא חומצה לקטית ואילו התהליך של חילוף החומרים האירובי הוא פחמן דו חמצני ומים.

מקור תמונה: באדיבות http://webanatomy.net/anatomy/aerobic.jpg