الفرق بين التخمر والتنفس الخلوي

الفرق بين التخمر والتنفس الخلوي

يتم إنتاج الطاقة في الكائنات الحية عن طريق إنتاج مواد عضوية وغير عضوية، حيث تستخدم النباتات عدة عناصر لإنتاج الطاقة، وتتمثل تلك العناصر في الماء وأشعة الشمس وغاز ثاني أكسيد الكربون، ويتم استخدام تلك العناصر في عملية البناء الضوئي التي يتم من خلالها إنتاج الطاقة.

يعتبر النباتات المصدر الأساسي الأول للطاقة للكائنات المستهلكة، إلى جانب أشعة الشمس التي تشكل المصدر الثاني الذي تعتمد عليه الكائنات المستهلكة لإنتاج الطاقة. وهذا النظام الغذائي الهرمي يعود بفائدة كبيرة على الإنسان بالحصول على الطاقة من الغذاء الذي يتألف من النباتات والحيوانات على حد سواء.

توجد بين التخمر والتنفس الخلوي عدد من الفروقات والاختلافات في الخصائص والمميزات الخاصة بكل منهما، وتشمل تلك الفروقات:

• تتم عملية التنفس في الميتوكوندريا، في حين تتم عملية التخمر في السيتوبلازم).
• ينتج الجسم كمية طاقة كبيرة من عملية التنفس، في حين ينتج كميات أقل من الطاقة من عملية التخمر.
• تنتج عملية التنفس بعض العناصر مثل الماء وثاني أكسيد الكربون، بينما تنتج عملية التخمر نواتج أخرى مختلفة ويتم تحديدها استنادًا إلى نوع الخلية.
• يشير التخمر إلى عملية تنفس لاهوائية تنتج الغذاء وتخزنه.
• التنفس هو عملية أكسدة يتم فيها إنتاج الطاقة ، بينما التخمر هو تحلل مادة عضوية مثل الجلوكوز.

ما هو التنفس الخلوي

• التنفس الخلوي هو عملية تحدث لإنتاج الطاقة من خلال تحويل السكر وتكسير روابط الجلوكوز لإنتاج الطاقة، ومن ثم يتم تخزينها في ATP.
• تحدث هذه العملية في جميع الكائنات الحية للحصول على كميات الطاقة اللازمة للبقاء على قيد الحياة، حيث يتم إنتاج الطاقة وتحويلها إلى أشكال مختلفة في جسم الكائن الحي، وبدون هذه الطاقة يمكن أن يموت الكائن الحي.
• وتنقسم عملية التنفس الخلوي إلى نوعان هما:
  • تنفس خلوي هو عملية يحتاج فيها الكائن الحي إلى الأكسجين لإنتاج ATP، وتستخدم هذه الطريقة في النباتات والحيوانات.
  • التنفس الخلوي اللاهوائي: العملية التي تحول الجلوكوز إلى بيروفات وتنتج الماء وثاني أكسيد الكربون والنفايات، لا تحتاج إلى الأكسجين بسبب التحلل الذي يحدث.

خطوات عملية التنفس الخلوي

تخضع عملية التنفس الخلوي لعدة مراحل، حيث يتم استخدام الجلوكوز وتحويله إلى طاقة للكائنات الحية، ويتم ذلك من خلال دورة كريبس التي تنتج الطاقة من الجلوكوز، وتتم هذه العملية على عدة خطوات مهمة تفصيلها فيما يلي:

• تحليل جزئ الجلوكوز.
• تحويل حمض البيروفيك إلى أستيل مرافق بواسطة الإنزيم أ.
• بداية دورة حلقة كريبس.
• تنتهي عملية التنفس الخلوي بنقل الإلكترونات وبالتالي إنتاج الطاقة.

ما هو التخمر

• التخمر هو عملية تنفس لا هوائية، يتم فيها استخراج الطاقة من خلال عمليات الأكسدة والاختزال، وينتج عن عملية التخمر اللبنية إنتاج الحمض اللبني من البيروفات.
• يتم تحويل البيروفات إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون من خلال عملية التخمر الكحولية، وهي عملية تتم عن طريق البكتيريا والفطريات، وتنقسم هذه العملية إلى نوعين: الإيجابية مثل صناعة الجبن، والسلبية مثل تخمر الحليب وتعفنه.

فوائد التنفس الخلوي والتخمر

يعد التنفس الخلوي والتخمر من العمليات الحيوية المهمة للإنسان والكائنات الحية والنباتات، ومن فوائد هذين العمليتين:

• يقوم التنفس بإنتاج الطاقة اللازمة للكائنات الحية لتنفيذ الأنشطة الخلوية المختلفة.
• تعتبر عملية التنفس من العمليات الهامة التي تساعد الجسم على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة ومستقرة.
• يتم التنفس في النباتات عن طريق إنتاج الهيكل الكربوني، وهو عنصر أساسي في عملية التمثيل الضوئي.
• تحدث عملية التخمر في عضلات الثدييات بعد ممارسة النشاطات المكثفة وانخفاض نسبة الأكسجين، مما يؤدي إلى إنتاج حمض اللاكتيك.
• يساعد التخمر الصناعي في صناعة الأدوية والمواد الغذائية مثل منتجات الحليب.

أسئلة شائعة