เรื่องที่ 8 เปรียบเทียบข้อแตกต่างระหว่างการสลายสารอาหารแบบใช้ O₂ และไม่ใช้ O₂

จุดประสงค์การเรียนรู้

1. เปรียบเทียบการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจนและการสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน

มีอะไรที่เหมือนกันบ้างและอะไรที่ต่างกันบ้างของการสลายสารอาหารแบบใช้และไม่ใช้ออกซิเจน

จะเห็นได้ว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจน จะต้องผ่านขั้นตอนไกลโคลิซีสทั้งสิ้น

เปรียบเทียบข้อแตกต่างระหว่างการหายใจแบบใช้ O₂ และไม่ใช้ O₂

ภาพที่ 8.1 ภาพแสดงบริเวณที่เกิดการหายใจแบบใช้ O₂ และการหายใจแบบไม่ใช้ O₂

ที่มา : http://61.19.151.188/scimath/respiration/glycolysis_pic6.jpg

ตารางที่ 8.1 ตารางเปรียบเทียบข้อแตกต่างระหว่างการสลายสารอาหารแบบใช้ O₂ และไม่ใช้ O₂

การสลายสารอาหารแบบใช้ O2	การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ O2
1. สลายโมเลกุลอาหารได้สมบูรณ์ คาร์บอน อินทรีย์ถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนอินทรีย์ได้ ทั้งหมด	1. สลายโมเลกุลอาหารได้ไม่สมบูรณ์ คาร์บอน อินทรีย์ยังคงปรากฏเหลืออยู่
2. สารตัวสุดท้ายที่รับไฮโดรเจนจากกลูโคสคือ O2	2. สารตัวสุดท้ายที่รับไฮโดรเจนจากกลูโคสคือ กรด ไพรูวิก
3. ผลลัพธ์ตัวสุดท้ายได้ CO2 + H2O และ พลังงาน	3. ผลลัพธ์ตัวสุดท้ายในยีสต์ และพืช คือ เอทิลแอลกอฮอล์ และ CO2 กับพลังงาน สำหรับกล้ามเนื้อลาย พยาธิตัวตืด และ แบคทีเรียจะได้กรดแลกติกและพลังงาน
4. พลังงาน 36 หรือ 38 ATP/ กลูโคส 1 โมเลกุล	4. พลังงาน 2 ATP/ กลูโคส 1 โมเลกุล
5. เกิดทั้งใน Cytoplasm และ ไมโทคอนเดรีย	5. เกิดใน Cytoplasm เท่านั้น
6. เกิดน้ำ	6. ไม่เกิดน้ำ

ภาพที่ 8.2 เปรียบเทียบสารที่ได้รับจากการสลายสารอาหารแบบใช้ O₂ และการสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ O₂

ที่มา : http://www.micro.siu.edu/micr201/chapter8N.html

ภาพที่ 8.3 ภาพแสดง Respiration และ Fermentation

ที่มา : http://www. classes.midlandstech.edu/carterp/Courses/bio2

สรุปกระบวนการหายใจทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต

1. กระบวนการหายใจเป็นกระบวนการสร้างพลังงานของเซลล์ ซึ่งเกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โดยอาจเป็นการหายใจแบบใช้ออกซิเจน หรือแบบไม่ใช้ออกซิเจน

2. กระบวนการไกลโคลิซีสเกิดที่ไซโทพลาสซึม การสร้างอะซิติลโคเอนไซม์ เอ

วัฏจักรเครบส์ และการถ่ายทอดอิเล็กตรอนเกิดขึ้นที่ไมโทคอนเดรีย

3. การหายใจทุกขั้นตอนต้องใช้เอนไซม์เฉพาะเป็นตัวคะตะลิสต์ของปฏิกิริยา

4. พลังงานที่เกิดขึ้นในร่างกาย นำไปสร้าง ATP ได้ประมาณ 55 % ของพลังงานทั้งหมด ส่วนที่เหลือกลายเป็นพลังงานรูปอื่น ๆ เช่นพลังงานความร้อนรักษาอุณหภูมิของร่างกาย

เพิ่มเติม

- สารเคมีพวกไซยาไนด์, CO , เห็ด(บางชนิด) และโรคบาดทะยัก มีผลต่อกระบวนการหายใจทำให้เซลล์ใช้แก๊สออกซิเจนไม่ได้ กระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนหยุด สร้าง ATP ไม่ได้ การหายใจหยุดถึงแก่ความตายได้

- สาร TTC (Triphenyl tetrazolium chloride) เป็นสารเคมีที่ใช้ทดสอบการหายใจของเนื้อเยื่อ ถ้ายังมีชีวิตอยู่ สารนี้จะมีผลทำให้เนื้อเยื่อบริเวณนั้นมีสีแดงทับทิม ถ้าเนื้อเยื่อตายแล้ว สาร TTC จะไม่เปลี่ยนสี

- สารเคมีแต่ละชนิดสลายตัวให้พลังงานแตกต่างกัน

1 Glucose (6C) ใช้แก๊สออกซิเจน 38 ATP

1 Fatty acid (6C) ใช้แก๊สออกซิเจน 44 ATP

1 Pyruvic acid (3C) ใช้แก๊สออกซิเจน 15 ATP

1 Acetyl Co.A (2C) ใช้แก๊สออกซิเจน 12 ATP

- หลังจากดื่มนมเหลือทิ้งไว้ 2 -3 วัน จะเปรี้ยว เนื่องจากเกิด Lactic acid โดยการกระทำของแบคทีเรีย

- กระบวนการหายใจ ที่มี O₂ เป็นตัวรับอิเล็กตรอน (ตัวสุดท้าย) เรียกว่า การหายใจแบบใช้ O₂ (Aerobic respiration)

- กระบวนการหายใจ หรือการสลายสารอาหารที่ไม่ใช้ O₂ เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เรียกว่า การหายใจแบบไม่ใช้ O₂ (Anaerobic respiration)

- กระบวนการหมัก (Fermentation) นักชีววิทยาบางท่านไม่ถือว่าเป็นการหายใจ เพราะไม่มีการถ่ายทอดอิเล็กตรอนเพื่อสังเคราะห์ ATP

- กรดแลคติก ( Lactic acid )ในเซลล์กล้ามเนื้อลายเกิดจาก Pyruvic acid + H₂( กรดไพรูวิก ทำหน้าที่รับ H₂ ในเซลล์กล้ามเนื้อลายถ้ามีการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน) มีผลทำให้กล้ามเนื้อ เปรี้ยล้า ( Fatigue )

- เอธานอล ( Ethyl alcohol ) ในเซลล์ยีสต์ เกิดจากสารแอซีตัลดีไอด์ (Acetaldehyde)

ซึ่งเป็นสาร 2C เกิดจากกรดไพรูวิก (3C) เสียคาร์บอนไดออกไซด์ออกไป รวมตัวเป็น H₂ เป็นเอธานอล

.................................................................................................