إنّ التنفس الخلوي Cellular Respiration والتخمُّر Fermentation عمليتان مهمتان للخلية، وذلك لأنّهما مصدر لإنتاج الطاقة التي تحتاجها الخلية للقيام بوظيفتها،[١] وتتلخص العمليتان بتحويل الغذاء الذي نتناوله إلى مركّبات طاقة صغيرة تسمّى بأدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP، مع وجود بعض الفروقات وأوجه الشبه بين العمليتين.[٢]


ما الفرق بين عمليتيّ التنفس الخلوي والتخمُّر؟

يتلخص الفرق بين عمليتيّ التنفس الخلوي والتخمر بالآتي:

  • مكان حدوث العملية على مستوى الخلية:

يحدث التنفس الخلوي في مكانين في الخلية وهما السيتوبلازم أولًا ثم الميتوكندريا إذ يحتويان على الأكسجين بينما يحدث التخمّر فقط في السيتوبلازم.[٢]

  • الحاجة لمركّب الأكسجين O2:

يحتاج التنفس الخلوي إلى الأكسجين للقيام بالتفاعلات الهوائية التي تحدث داخل الميتوكندريا بينما لا يحتاج التخمُّر إليه.[١]

  • عدد مركّبات الطاقة الناتجة ATP:

ينتج عن التنفس الخلوي 38 مركبًا من ATP في المحصّلة تقريبًا، بينما ينتج فقط مركبان عن التخمُّر فيجعل ذلك التنفس الخلوي أكثر فاعلية من التخمُّر.[٣]

  • إنتاج جزيئات الماء H2O:

ينتج التنفس الخلوي جزيئات الماء بينما لا ينتجها التخمُّر.[٢]

  • سرعة إنتاج مركّبات الطاقة:

عملية التخمُّر تنتج الطاقة بشكل أسرع من التنفس الخلوي.[٣]

  • الكائنات الحية التي تستخدم كل عملية:

يحدث التنفس الخلوي في خلايا الكائنات الحية الأكثر تطورًا مثل الإنسان، أمّا التخمّر فيحدث بشكلٍ أساسي في خلايا الكائنات الدقيقة كالخمائر.[٢]

  • الظروف التي تجعل الخلية تلجأ لكل عملية (في حال كانت الخلية قادرة على القيام بكلتا العمليتين):

تُفَضِّل الخلية التنفس الخلوي لأنه تنتج عددًا أكبر من الطاقة، ولكنها قد تلجأ للتخمُّر كبديل لإنتاج الطاقة في حالة غياب الأكسجين.[٣]


ما أوجه الشبه بين عمليتيّ التنفس الخلوي والتخمُّر؟

توجد مجموعة من أوجه الشبه بين عمليتي التنفس الخلوي والتخمر، نوضحها كالآتي:

  • الهدف من كل عملية:

إنتاج مركّبات الطاقة ATP التي تحتاجها الخلية للقيام بالعمليات الحيوية.[٢]

  • مدخلات كل عمليّة:

يعد سكر الجلوكوز من المدخلات المشتركة في العمليتين.[٣]

  • مخرجات كل عمليّة:

تخرج مركّبات الطاقة ATP من كلتا العمليتين.[٣]


أيهما أهمّ للخلية من العمليتين، التنفس الخلوي أم التخمُّر؟

على الرغم من أنّ التنفس الخلوي يعتبر أكثر فاعلية من التخمُّر، إلا أن العمليتين مهمتان في الخلايا القادرة على القيام بهما، وذلك لدورهما في إعطاء الخلية القدرة على التكيف مع الظروف الملائمة بحيث يمكنها اللجوء إلى التخمُّر كطريقة بديلة في حال غياب الأكسجين إلى حين توفره مرة أخرى لتتمكن من إنتاج الطاقة بالتنفس الخلوي.[١]


ملخص المقال

تحتاج خلايا الجسم عمليات تُساعدها على إنتاج الطاقة على شكل ATP لتتمكن من القيام بالعمليات الحيوية الضرورية لبقاء الخلية حيّة، ويكون ذلك باستخدام عمليتي التنفس الخلوي والتخمُّراللتان تختلفان في بعض التفاعلات والظروف، ومن أهم الاختلافات بينهما هو الحاجة إلى الأكسجين، ويتبع ذلك أماكن حدوث العمليتين على مستوى الخلية وعلى مستوى الكائنات الحية كذلك وبعض الاختلافات التفصيلية الأخرى.

المراجع

  1. ^ أ ب ت Karen G Blaettler (17/8/2018), "How Is Fermentation Different From Cellular Respiration?", Sciencing, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث ج "Difference Between Cellular Respiration and Fermentation (With Table)", ask any difference, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث ج "Difference Between Cellular Respiration and Fermentation", differencebetween, Retrieved 01/02/2022. Edited.