Skillnaden mellan jäsning och Anaerob andning

Alla levande saker måste ha ständiga energikällor för att fortsätta utföra även de mest grundläggande livsfunktionerna. Oavsett om den energin kommer direkt från solen genom fotosyntes eller genom att äta växter eller djur, måste energin förbrukas och sedan ändras till en användbar form såsom adenosintrifosfat (ATP).

Många mekanismer kan konvertera den ursprungliga energikällan till ATP. Det mest effektiva sättet är genom aerob andning, som kräver syre. Denna metod ger mest ATP per energiingång. Men om syre inte är tillgängligt måste organismen fortfarande konvertera energin på andra sätt. Sådana processer som sker utan syre kallas anaerob. Jäsning är ett vanligt sätt för levande saker att göra ATP utan syre. Gör detta jäsning samma sak som anaerob andning?

Det korta svaret är nej. Även om de har liknande delar och inte använder syre, finns det skillnader mellan jäsning och anaerob andning. I själva verket är anaerob andning mycket mer som aerob andning än den är som jäsning.

Jäsning

De flesta vetenskapsklasser diskuterar bara fermentering som ett alternativ till aerob andning. Aerob andning börjar med en process som kallas glykolys, där ett kolhydrat som glukos bryts ned och, efter att ha förlorat några elektroner, bildar en molekyl som kallas pyruvat. Om det finns en tillräcklig mängd syre, eller ibland andra typer av elektronacceptorer, flyttar pyruvatten till nästa del av aerob andning. Processen med glykolys ger en nettovinst på 2 ATP.

Fermentering är i princip samma process. Kolhydratet bryts ned, men istället för att tillverka pyruvat är slutprodukten en annan molekyl beroende på typen av jäsning. Jäsning utlöses oftast av brist på tillräckliga mängder syre för att fortsätta köra den aeroba andningskedjan. Människor genomgår mjölksyrajäsning. Istället för att avsluta med pyruvat skapas mjölksyra. Distanslöpare känner till mjölksyra som kan byggas upp i musklerna och orsaka kramp.

Andra organismer kan genomgå alkoholjäsning, där resultatet varken är pyruvat eller mjölksyra. I detta fall gör organismen etylalkohol. Andra typer av jäsning är mindre vanliga, men alla ger olika produkter beroende på organismen som genomgår jäsning. Eftersom jäsning inte använder elektrontransportkedjan, anses den inte vara en typ av andning.

Anaerob andning

Även om jäsning sker utan syre är det inte samma sak som anaerob andning. Anaerob andning börjar på samma sätt som aerob andning och jäsning. Det första steget är fortfarande glykolys, och det skapar fortfarande 2 ATP från en kolhydratmolekyl. Istället för att sluta med glykolys, som fermentering, skapar emellertid anaerob andning pyruvat och fortsätter sedan på samma väg som aerob andning.

Efter att ha gjort en molekyl som kallas acetylkoenzym A fortsätter den till citronsyrecykeln. Fler elektronbärare tillverkas och sedan hamnar allt i elektrontransportkedjan. Elektronbärarna avsätter elektronerna i början av kedjan och producerar sedan genom en process som kallas kemiosmos många ATP. För att elektrontransportkedjan ska fortsätta fungera måste det finnas en slutlig elektronacceptor. Om denna acceptor är syre, betraktas processen som aerob andning. Vissa typer av organismer, inklusive många typer av bakterier och andra mikroorganismer, kan dock använda olika slutliga elektronacceptorer. Dessa inkluderar nitratjoner, sulfatjoner eller till och med koldioxid. 

Forskare tror att jäsning och anaerob andning är äldre processer än aerob andning. Brist på syre i den tidiga jordens atmosfär gjorde aerob andning omöjlig. Genom evolution förvärvade eukaryoter förmågan att använda syre "avfallet" från fotosyntes för att skapa aerob andning.