Oddychanie tlenowe vs beztlenowe
Pewnie słyszałeś o aerobiku! Być może nawet zdarzyło Ci się oglądać go w telewizji i ćwiczyć razem z instruktorem! Aerobik to „aerobowe” ćwiczenie, co może dać nam pewną wskazówkę, czym jest słowo „aerobowe”!
W skrócie, istota potrzebująca tlenu do przetrwania i oddychania jest określana jako oddychająca tlenowo. „Aerobowe” oznacza „z powietrzem” i odnosi się do wytwarzania energii przez organizm przy użyciu tlenu. Ludzie, rośliny, zwierzęta i większość życia na Ziemi wpada w tę kategorię. Potrzebujemy tlenu do przetrwania, bez niego zginęlibyśmy. Dlatego, gdy wykonujemy aerobik, powinniśmy wdychać dużo tlenu, którego potrzebujemy do działania. A jeśli nie oddychasz lub wstrzymasz oddech, istnieje duże prawdopodobieństwo, że twój kolor twarzy zmieni się na niebieski i po prostu się przewrócisz. Pamiętaj więc, aby oddychać – potrzebujesz tego, ponieważ jesteś organizmem tlenowym!
Z drugiej strony jest oddychanie beztlenowe, które odnosi się do organizmów, które mogą przetrwać i rozwijać się bez tlenu. Wiele organizmów może przetrwać nawet przy braku tlenu. Należą do nich bakterie, które żyją w najgłębszych partiach oceanu blisko kominów hydrotermalnych. Najwyraźniej, te organizmy nie wykonują aerobiku.
Więc pytanie brzmi, czy drożdże są tlenowe (czy potrzebują tlenu), czy też beztlenowe (nie potrzebują tlenu)?
Drożdże to jedyny w swoim rodzaju organizm dwufunkcyjny
Niespodzianka! Drożdże są tak naprawdę zarówno tlenowe, jak i beztlenowe! Oznacza to, że drożdże mogą przetrwać i rozwijać się zarówno w obecności, jak i przy braku tlenu! Całkiem fajne, prawda?
Spójrzmy, jak to działa.
W obecności tlenu drożdże przechodzą przez to, co nazywane jest oddychaniem tlenowym i przekształcają glukozę (źródła cukru) i tlen w dwutlenek węgla i wodę. Przy braku tlenu drożdże wykonują coś magicznego, znanego jako fermentacja, i mogą przekształcać węglowodany w dwutlenek węgla i alkohol. Zazwyczaj drożdże uzyskują więcej energii w procesie oddychania tlenowego niż beztlenowego, jednak to nie ma aż tak wielkiego znaczenia.
Jest to dość imponujące, ponieważ istnieje stosunkowo niewiele organizmów, które mogą przetrwać i rozwijać się w obu rodzajach warunków. To sprawia, że drożdże są wyjątkowo odporne na różne warunki środowiskowe.
Chcesz dowiedzieć się więcej o drożdżach? Dowiedz się wszystkiego na ich temat.
Tlenowy i beztlenowy udział drożdży w procesie wytwarzania chleba
Aby zrozumieć podwójną naturę drożdży jako organizmu zarówno tlenowego, jak i beztlenowego, możemy przyjrzeć się przykładowi wytwarzania chleba.
Podczas wytwarzania chleba, drożdże na początku przechodzą przez proces oddychania tlenowego, ponieważ prawdopodobnie pieczemy na Ziemi, gdzie tlen otacza nas ze wszystkich stron, a nie w przestrzeni kosmicznej. W fazie oddychania tlenowego drożdże produkują wodę i dwutlenek węgla. To sprawia, że ciasto rośnie. Ale w miarę kontynuowania tego procesu, pęcherzyki powietrza z tlenem w cieście znikają, a drożdże zaczynają przechodzić w proces oddychania beztlenowego. Po przejściu do fazy beztlenowej drożdże zaczynają fermentować, przekształcając cukry fermentowalne w cieście w etanol, który odparowuje podczas pieczenia ciasta w wysokich temperaturach. Ta fermentacja nadaje chlebowi smakowitą nutę, a także delikatną i puszystą strukturę wewnątrz chleba.
Dowiedz się więcej o funkcji drożdży w procesie wytwarzania chleba!
Specjalność drożdży: oddychanie beztlenowe i fermentacja
W stanie beztlenowym, drożdże przekształcają cukry w alkohol (etanol), a więc mogą być wykorzystywane do wytwarzania wina, piwa, a także paliw.
Na przykład w produkcji wina, drożdże przekształcają cukry zawarte w winogronach poprzez fermentację w alkohol. To przekształcenie jest związane z uwalnianiem dwutlenku węgla, który będzie uwięziony w butelkach np. szampana.
Dowiedz się, jak drożdże są wykorzystywane do różnego rodzaju napojów fermentowanych!
Najbardziej rozpowszechnionym gatunkiem drożdży wykorzystywanym w produkcji pieczywa i alkoholu jest Saccharomyces cerevisiae. Powszechne stosowanie tej konkretnej odmiany drożdży, Saccharomyces cerevisiae, jest powodem, dla którego dzisiaj jest ona często nazywana po prostu drożdżami piekarskimi lub drożdżami piwowarskimi.
Podobny proces fermentacji z udziałem drożdży można wykorzystać do wytwarzania różnych rodzajów paliw, takich jak biodiesel, bioetanol i biopaliwo lotnicze.
Dowiedz się więcej o drożdżach i biopaliwach.
Drożdże to potężny przyjaciel
Teraz, gdy wiesz, że drożdże są zarówno organizmem tlenowym, jak i beztlenowym, masz lepsze zrozumienie tego, jak bardzo są wyjatkowe! Czy znasz inny organizm o takich właściwościach? Prawdopodobnie nie!
Dzięki tym dwóm naprawdę wyjątkowym sposobom przekształcania substancji i wytwarzania energii potencjał drożdży jest naprawdę ogromny, a ich zastosowania stają się coraz bardziej powszechne. Podczas gdy tradycyjnie wykorzystywane były do wytwarzania chleba i alkoholu, drożdże mogą teraz być nawet wykorzystywane do zasilania samochodów i samolotów, a być może nawet pewnego dnia całych miast! Dlatego drożdże mogą w przyszłości dosłownie dostarczać energii całemu światu, dzięki ich wyjątkowym zdolnościom do prosperowania zarówno w stanie tlenowym, jak i beztlenowym!
