การหายใจแบบไม่ใช้ Oxygen

1.      แบบไม่ใช้ Oxygen ( Anaerobic respiration )

      การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือเรียกว่ากระบวนการหมัก (fermentation) ในสภาพที่เซลล์ขาดออกซิเจนทำให้ NADH และ FADH₂ ไม่สามารถถ่ายทอดอิเล็กตรอนให้กับตัวรับอิเล็กตรอนชนิดต่าง ๆ ในไมโทคอนเดรียได้ จึงทำให้เซลล์ขาด NAD⁺ และ FAD ทำให้กลไกไกลโคลิซิสหยุดชะงัก เซลล์จึงแก้ปัญหาโดยการใช้สารอื่นมาเป็นตัวรับอิเล็กตรอนแทนออกซิเจน จึงทำให้กลไกการสลายสารอาหารดำเนินไปได้ แต่พลังงานที่ได้จะน้อยกว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน

 

การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน มีกลไกการเกิดได้ 2 แบบ คือ

1. การหมักแอลกอฮอล์ (Alcoholic fermentation)

    alcoholic fermentation พบในแบคทีเรียและยีสต์ ในกระบวนการนี้กรดไพรูวิกที่ได้จากกระบวนการไกลโคลิซิสจะถูกเปลี่ยนเป็นอะซิทัลดีไฮด์ (acetaldehyde) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) จากนั้น acetaldehyde ถูกออกซิไดซ์เปลี่ยนเป็นเอธิลแอลกอฮอล์ (Ethyl alcohol)

ภาพ กระบวนการหมักแอลกอฮอล์

2. การหมักกรดแลคติก (Lactic acid fermentation)

    พบในแบคทีเรียบางชนิด ในคนพบในเซลล์กล้ามเนื้อในสภาพที่ขาดออกซิเจนหรือมีปริมาณออกซิเจนน้อย เช่นทำงานหนักหรือออกกำลังกาย กรดไพรูวิกจะทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เกิดเป็นกรดแลคติก (Lactic acid) ดังภาพกระบวนการหมักแลคติค

ภาพ กระบวนการหมักกรดแลคติก

การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนอิเล็กตรอนไม่ได้ผ่านเข้าสู่ขั้นตอนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน ดังนั้นพลังงาน ATP ที่ได้จึงเกิดน้อยกว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน พลังงาน ATP ที่เกิดขึ้นจะได้มาจากขั้นตอนไกลโคลิซิส 2 ATP ส่วนกรดแลคติกที่เกิดขึ้นจะถูกลำเลียงออกจากเซลล์กล้ามเนื้อไปยังตับ เพื่อสังเคราะห์กลับเป็นน้ำตาลกลูโคสซึ่งร่างกายสามารถนำไปใช้ต่อไปได้