什麼是無氧或無氧呼吸？概念、特徵、存在類型以及範例

我們解釋什麼是生物學中的無氧或無氧呼吸、存在哪些類型以及發生區域的範例。

無氧呼吸是原核生物（例如細菌）所獨有的。

什麼是無氧呼吸？

在生物學中，醣類氧化還原的代謝過程稱為無氧呼吸或無氧呼吸。也就是說，在這個過程中，葡萄糖被氧化以獲得能量，而無需氧氣的存在。即，氧分子不干預的細胞呼吸過程。

無氧呼吸不同於有氧或有氧呼吸，因為後者需要氧氣來處理糖分子。相反，厭氧菌透過電子傳輸鏈使用其他類型的化學元素甚至更複雜的有機分子。

也不應與發酵混淆，因為電子傳遞鏈不參與其中。然而，這兩個過程的共同點是它們都是在沒有氧氣的情況下發生的。

這種類型的細胞呼吸是某些原核生物（細菌或古細菌）所獨有的，特別是那些生活在缺氧或缺氧條件下的生物。然而，在許多情況下，由於環境中該元素意外短缺，它也可以構成輔助過程，例如緊急情況。

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無氧呼吸的類型

無氧呼吸可以根據代替氧氣的化學元素的類型，即代謝過程中作為電子受體的類型來分類。因此，這種性質的過程可以有很多種，但主要和最常見的是：

• 透過硝酸鹽進行無氧呼吸。在這種情況下，微生物消耗硝酸鹽 (NO 3 – )，透過結合電子將其還原為亞硝酸鹽 (NO 2 – )。然而，由於亞硝酸鹽通常對大多數生命形式有毒，因此該過程的最終產物更常見的是進一步產生惰性氣體雙原子氮(N 2 )。這個過程稱為反硝化。

• 透過硫酸鹽進行無氧呼吸。與前一種情況類似，但對於硫衍生物（SO 4 2-）來說，這種情況要少得多，屬於完全厭氧細菌，而前一種情況可以作為暫時缺氧的替代方案而發生。在這個硫酸鹽還原過程中，硫自由基(S 2- )的生成量不足。

• 使用二氧化碳進行無氧呼吸。一些產生甲烷氣體（CH 4 ）的古細菌群會消耗二氧化碳（CO 2）以將其用作電子受體。生活在反芻動物消化道中的微生物就具有這種性質，例如，其他微生物為它們提供該過程所需的氫氣。

• 透過鐵離子進行無氧呼吸。最後一種情況在某些細菌中很常見，它們能夠消耗三價鐵離子(Fe 3+ )，將其還原為亞鐵離子 (Fe 2+ )，因為這種類型的鐵分子在地殼中非常常見。這就是沼澤底部發生的情況，由於細菌的作用，在那裡出現了大量的鐵沉積物。

無氧呼吸的例子

生活在溫泉中的生物進行無氧呼吸。

這種過程的例子在原核世界中很常見，特別是在地球上最荒涼的地區，但並非沒有生命。這些地區是：

• 高等動物的腸道。

• 海底和深淵裂縫。

• 岩漿經由地熱鎖流入海底。

• 間歇泉、溫泉和其他形式的地熱爆發。

• 沼澤和粘土水域，充滿有機物，氧氣含量低。

糖解

糖解作用或糖解作用是允許我們從葡萄糖獲取能量的代謝途徑。也就是說，大多數生物體會透過一系列連續的生化反應來分解葡萄糖分子（C 6 H 12 O 6 ）並從中獲得必要的化學能（以ATP的形式）。

糖解作用由 10 個連續發生的酵素反應組成，這些反應可以在有氧（有氧）或無氧（無氧）的情況下進行。它會形成兩個丙酮酸或丙酮酸 (C 3 H 4 O 3 ) 分子，為其他代謝途徑提供能量，以繼續為身體獲取能量（所謂的克雷布斯循環）。

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