* 呼吸には酸素が必要です: 細胞呼吸は、生物がグルコースを分解してATP(エネルギー)を生成する主要な方法です。このプロセスには、電子輸送鎖の最終的な電子受容体として酸素が必要です。
* 発酵は嫌気性:です 酸素が希少な場合、生物は発酵に切り替えることができます。この代謝経路は酸素を必要とせず、呼吸よりもはるかに低い速度であるにもかかわらず、継続的なATP産生を可能にします。
このように考えてみてください:
* 呼吸は、ガスの完全なタンクで車を運転するなど、エネルギーを生成する「効率的な」方法です。あなたは多くの力を得て、遠くに行くことができます。
* 発酵は、電源が消えるときに発電機を使用するなど、「緊急バックアップ」システムです。それほど効率的ではありませんが、あなたを動かし続けます。
なぜ生物は発酵を使用する必要があるのでしょうか?
* 低酸素環境: これは、土壌の奥深く、動物の腸、または激しい運動中の筋肉のような場所にある可能性があります。
* 酸素輸送の欠如: 一部の生物には効率的な酸素輸送システムがないため、発酵が必要です。
* ストレス条件: 高温や低pHなどの特定の種類のストレスは、呼吸を阻害し、生物を強制的に発酵させることができます。
発酵は、酸素不足状態で生物が生き残るのに役立ちますが、いくつかの欠点があります:
* ATP生産量が少ない: 発酵は、呼吸よりもはるかに少ないATPを生成します。
* 副産物: 発酵は、乳酸(ヒトで)やエタノール(酵母)などの副産物を生成し、高濃度で有害になる可能性があります。
全体として、発酵は、酸素が不足している場合でも、困難な環境で生物が生き残ることができる重要な適応です。呼吸が不可能な場合にライフラインを提供する貴重なバックアップシステムです。