Появява се анаеробно дишане. Аеробно дишане

Аеробното дишане (терминално окисление или окислително фосфорилиране) е набор от катаболни процеси на митохондриалните мембрани, завършващи с пълно окисление на органични вещества с участието на молекулярен кислород. В този случай ролята на протонен резервоар играе междумембранната матрица - пространството между външната и вътрешната мембрана.

Електроните, които са загубили енергия, отиват към комплекс от ензими, наречен цитохромоксидаза. Цитохромоксидазата използва електрони, за да активира (редуцира) молекулярния кислород O 2 до O 2 2–. O 2 2– йони свързват протони, образувайки водороден пероксид, който с помощта на каталаза се разлага на H 2 O и O 2. Последователността на описаните реакции може да бъде представена под формата на диаграма:

2О 2 + 2ē → 2О 2 2– ; 2O 2 2– + 4H + → 2H 2 O 2; 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Общото уравнение за аеробно дишане е:

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 ADP + 38 F → 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP + Q

Въпроси за самоконтрол

1. Каква е същността на процеса на дишане?

2. Какво е общото уравнение на процеса на дишане?

3. Какво е окислително фосфорилиране?

4. Какво е гликолиза?

5. Какво обхваща цикълът на Кребс?

6. Какви са характеристиките на анаеробното дишане и алкохолната ферментация?

7.Как протичат маслената и млечната ферментация? Къде се срещат?

8. Каква е енергийната страна на процеса на дишане и процеса на ферментация?

9. Какви експерименти доказват наличието на процес на дишане при растенията?

10. Какво се нарича респираторен коефициент?

ЛЕКЦИЯ 6

Тема: Нуждата на растенията от елементи на минерално хранене. Макроелементи, микроелементи. Хранителни смеси за култивиране на растения и изолирани клетки. Взаимодействие на йони. Характеристики на почвата като субстрат за хранене на растения. Проникване на йони в растителна клетка. Активен и пасивен транспорт на йони през мембраната.

Цел на лекцията:Покажете нуждата на растенията от минерални хранителни елементи. Хранителни смеси за отглеждане на растения и изолирани клетки, макроелементи, микроелементи. Активен и пасивен транспорт на йони през мембраната.

Минералното хранене еусвояване на минерали под формата на йони, тяхното движение в цялото растение и включване в метаболизъм. Почти всички химични елементи, съществуващи на Земята, са открити в растенията. Хранителните вещества се абсорбират от въздуха - под формата на въглероден диоксид (CO 2) и от почвата - под формата на вода (H 2 O) и йони на минерални соли. При по-високите земни растения се отличава въздушно или листно хранене ( фотосинтеза ) и почва или кореново хранене ( Минерално подхранване на растенията ). Нисшите растения (бактерии, гъби, водорасли) абсорбират CO 2, H 2 O и соли по цялата повърхност на тялото.


Почвата е необходим и незаменим субстрат, в който растенията укрепват корените си и от който черпят влага и минерални хранителни вещества. Голяма е ролята на почвата за формиране и опазване на биологичното разнообразие.
От друга страна, потоците от всички елементи в биосферата преминават през почвата, която чрез специфични механизми регулира тяхната посока и интензивност.

Едноклетъчните организми и водните растения абсорбират йони по цялата си повърхност, докато висшите сухоземни растения абсорбират йони през повърхностните си клетки. корен, предимно коренови косми.

През коренРастенията абсорбират от почвата предимно йони на минерални соли, както и някои отпадъчни продукти на почвените микроорганизми и коренови секрети на други растения. Йоните първо се адсорбират върху клетъчните мембрани и след това проникват в цитоплазмата през плазмалемата. Катионите (с изключение на K +) проникват през мембраната пасивно, чрез дифузия; аниони, както и K + (при ниски концентрации) - активно, с помощта на молекулярни "йонни помпи", които транспортират йони с разход на енергия. Всеки елемент минерално храненеиграе определена роля в метаболизма и не може да бъде напълно заменен от друг елемент. Анализът на сухото вещество на растенията показва, че съдържа въглерод (45%), кислород (42%), водород (6,5%), азот (1,5%) и пепелни елементи (5%).

Всички елементи, открити в растенията, обикновено се разделят на три групи:

Макронутриенти. 2. Микроелементи. 3. Ултрамикроелементи.

Йони, влизащи в растението. клетката влиза в определени взаимодействия, като видовете тези взаимодействия са различни.

Има такива видове взаимодействия като антагонизъм, синергизъм, адитивност.

Йонният антагонизъм е намаляването от някои катиони на токсичния ефект на други, поради взаимодействието им с колоидите на протоплазмата. Синергизмът е комбиниран ефект на два или повече йона, характеризиращ се с това, че техният комбиниран биологичен ефект значително надвишава ефекта на всеки отделен компонент. Адитивността е ефектът от комбинираното действие на йони, равен на сумата от ефектите на всяко вещество поотделно.

В естествени условия растенията получават необходимите вещества директно от почвата, чрез кореновата система. В изкуствени условия методът на хидропоника най-често се използва за отглеждане на растения. Хидропоника (от хидро... и гръцки pónos - работа) - отглеждане на растения не в почва, а в специален хранителен разтвор. Хранителен разтворе воден разтвор на вещества, необходими за живота и растежа на растението. При хидропонен метод за отглеждане на растениявсички елементи трябва да се съдържат в хранителен разтворв оптимално количество.

Въпроси за самоконтрол

1. Какви елементи са органогени, техният процент в сухото вещество на растението?

2. Какви пепелни микроелементи познавате? Каква е тяхната роля в растението?

3. Какви микроелементи познавате? Каква роля играят в живота на растенията?

4. Каква е същността на нитрификацията и денитрификацията?

5. Дайте обща характеристика на макро и микроелементите.

6. Видове взаимодействие на йони в растителните клетки: синергизъм, адитивност, антагогия.

Аеробно дишане- Това окислителен процес, който консумира кислород. По време на дишането субстратът се разгражда напълно до енергийно бедни неорганични вещества с висок енергиен добив. Най-важните субстрати за дишането са въглехидратите. В допълнение, мазнините и протеините могат да се консумират по време на дишането.

Аеробното дишане включва два основни етапа:

  • без кислород, по време на който субстратът постепенно се разгражда с освобождаване на водородни атоми и свързване с коензими (преносители като NAD и FAD);
  • кислород, по време на което се извършва по-нататъшно отнемане на водородни атоми от производни на дихателния субстрат и постепенно окисление на водородни атоми в резултат на прехвърлянето на техните електрони към кислород.

На първия етап високомолекулните органични вещества (полизахариди, липиди, протеини, нуклеинови киселини и др.) Под действието на ензими. Този процес протича в цитоплазмата на клетките и е придружен от освобождаване на малко количество енергия, което се разсейва под формата на топлина. След това настъпва ензимно разграждане на прости органични съединения.

Пример за такъв процес е гликолизата – многоетапното безкислородно разграждане на глюкозата. В реакциите на гликолиза шест въглеродна молекула на глюкоза (C 6) се разделя на две три въглеродни молекули на пирогроздена киселина (C 3). В този случай се образуват две молекули АТФ и се отделят водородни атоми. Последните се прикрепят към NAD + транспортера (никотинамид аденин динуклеотид), който се трансформира в своята редуцирана форма NAD ∙ H + H +. NAD е коензим, подобен по структура на NADP. И двата са производни на никотиновата киселина, един от витамините от група В. Молекулите на двата коензима са електроположителни (липсва им един електрон) и могат да действат като носител както на електрони, така и на водородни атоми. Когато се приеме двойка водородни атоми, един от атомите се дисоциира на протон и електрон:

H → H + + e - ,

а вторият се присъединява изцяло към NAD или NADP:

NAD + + H + → NAD ∙ H + H + .

Свободният протон по-късно се използва за обратно окисляване на коензима.

Общо реакцията на гликолиза има формата:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2H 3 PO 4 + 2NAD + → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 2NAD ∙ H + H + + 2H 2 O.

Продуктът на гликолизата - пирогроздена киселина (C 3 H 4 O 3) - съдържа значителна част от енергията и нейното по-нататъшно освобождаване се извършва в митохондриите. Тук настъпва пълно окисление на пирогроздена киселина до CO 2 и H 2 O. Този процес може да бъде разделен на три основни етапа:

  1. окислително декарбоксилиране на пирогроздена киселина;
  2. цикъл на трикарбоксилната киселина (цикъл на Кребс);
  3. последният етап на окисление е веригата за пренос на електрони.

В първия етап пирогроздената киселина реагира с вещество, наречено коензим А (съкратено CoA), което води до образуването на адетил коензим А с високоенергийна връзка. В този случай молекула CO 2 (първата) и водородни атоми се отделят от молекулата на пирогроздената киселина, които се съхраняват под формата на NAD ∙ H + H +.

Вторият етап е цикълът на Кребс (наречен на английския учен Ханс Кребс, който го открива).

Ацетил-КоА, образуван в предишния етап, влиза в цикъла на Кребс. Ацетил-КоА реагира с оксалооцетна киселина (съединение с четири въглерода), което води до образуването на лимонена киселина с шест въглерода. Тази реакция изисква енергия; той се доставя от високоенергийната ацетил-КоА връзка. Освен това трансформацията протича чрез образуването на серия от органични киселини, в резултат на което ацетиловите групи, влизащи в цикъла по време на хидролизата на ацетил-CoA, се дехидрогенират, освобождавайки четири двойки водородни атоми и декарбоксилирани, за да образуват две молекули CO 2 . По време на декарбоксилирането кислородът се отделя от водните молекули, за да окисли въглеродните атоми до CO 2 . В края на цикъла оксалооцетната киселина се регенерира в първоначалната си форма. Сега той може да реагира с нова молекула ацетил-КоА и цикълът се повтаря. По време на цикъла се използват три водни молекули, отделят се две CO 2 молекули и четири двойки водородни атоми, които възстановяват съответните коензими (FAD - флавин-денин динуклеотид и NAD). Цялостната реакция на цикъла може да се изрази чрез следното уравнение:

ацетил-CoA + 3H 2 O + ZNAD + + FAD + ADP + H 3 PO 4 → CoA + 2CO 2 + ZNAD ∙ H + H + + FAD ∙ H 2 + ATP.

По този начин, в резултат на разлагането на една молекула пирогроздена киселина в аеробната фаза (декарбоксилиране на PVA и цикъла на Кребс), се освобождават 3CO 2, 4NAD ∙ H + H +, FAD ∙ H 2.

Общата реакция на гликолиза, окислително декарбоксилиране и цикъл на Кребс може да бъде записана по следния начин:

C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 10NAD + + 2FAD → 6CO 2 + 4ATP + 10NAD ∙ H + H + + 2FAD ∙ H 2 .

Третият етап е електронтранспортната верига.

Двойките водородни атоми, отделени от междинните продукти в реакции на дехидрогениране по време на гликолиза и в цикъла на Кребс, в крайна сметка се окисляват от молекулярен кислород до Н 2 О с едновременното фосфорилиране на ADP в ATP. Това се случва, когато водородът, отделен от NAD ∙ H 2 и FAD ∙ H 2, се пренася по верига от носители, вградени във вътрешната мембрана на митохондриите. Двойките водородни атоми 2H могат да се разглеждат като 2H + + 2e - . Именно в тази форма те се предават по веригата от носители. Пътят на пренос на водород и електрони от една молекула носител към друга е редокс процес. В този случай молекулата, която отдава електрон или водороден атом, се окислява, а молекулата, която получава електрон или водороден атом, се редуцира. Движещата сила за транспортирането на водородни атоми в дихателната цел е потенциалната разлика.

С помощта на носители водородните йони Н + се прехвърлят от вътрешната страна на мембраната към външната й страна, с други думи, от митохондриалната матрица към междумембранното пространство.

Когато една двойка електрони се прехвърля от NAD към кислорода, те пресичат мембраната три пъти и този процес е придружен от освобождаване на шест протона към външната страна на мембраната. На последния етап електроните се прехвърлят към вътрешната страна на мембраната и се приемат от кислорода.

½O 2 + 2e - → O 2- .

В резултат на това пренасяне на Н + йони към външната страна на митохондриалната мембрана се създава повишена концентрация от тях в перимитохондриалното пространство, т.е. възниква електрохимичен градиент на протони (ΔμH +).

Протонният градиент е като резервоар за свободна енергия. Тази енергия се използва от потока на протоните обратно през мембраната, за да се синтезира АТФ. В някои случаи може да се наблюдава директно използване на енергията на протонния градиент (ΔμH +). Тя може да осигури осмотична работа и транспорт на вещества през мембраната срещу техния градиент на концентрация, да се използва за механична работа и т.н. Така клетката има две форми на енергия - АТФ и ΔμH +. Първата форма е химическа. АТФ се разтваря във вода и лесно се използва във водната фаза. Вторият (ΔμH +) - електрохимичен - е неразривно свързан с мембраните. Тези две форми на енергия могат да се променят една в друга. По време на образуването на АТФ се използва енергия ΔμH +; по време на разграждането на АТФ енергията може да се натрупа под формата на ΔμH +.

Когато протонният градиент достигне определена стойност, водородните йони от резервоара Н + се движат през специални канали в мембраната и техният енергиен резерв се използва за синтеза на АТФ. В матрицата те се комбинират със заредени O 2- частици и се образува вода: 2H + + O 2- → H2O.

Процесът на образуване на АТФ в резултат на преноса на Н + йони през митохондриалната мембрана се нарича окислително фосфорилиране. Осъществява се с участието на ензима АТФ синтетаза. Молекулите на АТФ синтетазата са разположени под формата на сферични гранули от вътрешната страна на вътрешната митохондриална мембрана.

В резултат на разцепването на две молекули пирогроздена киселина и преноса на водородни йони през мембраната по специални канали се синтезират общо 36 молекули АТФ (2 молекули в цикъла на Кребс и 34 молекули в резултат на преноса на Н + йони през мембраната).

Трябва да се отбележи, че ензимните системи са ориентирани в митохондриите обратно на това, което е в случая с хлоропластите: в хлоропластите Н + резервоарът е разположен от вътрешната страна на вътрешната мембрана, а в митохондриите - от външната й страна; по време на фотосинтезата електроните се движат главно от вода към носители на водородни атоми, докато при дишане носителите на водород, които пренасят електрони към веригата за транспортиране на електрони, се намират от вътрешната страна на мембраната и електроните в крайна сметка се включват в получените водни молекули.

По този начин етапът на кислород осигурява 18 пъти повече енергия, отколкото се съхранява в резултат на гликолизата. Общото уравнение за аеробно дишане може да се изрази, както следва:

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O + 38ADP + 38H 3 PO 4 → 6CO 2 + 12H 2 O + 38ATP.

Съвсем очевидно е, че аеробното дишане ще спре при липса на кислород, тъй като именно кислородът служи като краен акцептор на водорода. Ако клетките не получават достатъчно кислород, всички носители на водород скоро ще бъдат напълно наситени и няма да могат да го предават по-нататък. В резултат на това основният източник на енергия за образуването на АТФ ще бъде блокиран.

По правило има два основни метода на дишане, които се използват по време на физическа подготовка. Първият тип е анаеробно дишане, вторият е аеробно дишане.

Основната цел на дихателната система е да произвежда молекули, които се считат за енергийни запаси. По правило цялата енергия се съхранява вътре в тези молекули и когато се изразходва, обемът постепенно се възстановява.
Аеробните упражнения у дома включват използването на кислород като акцептор. За целта в процеса се включват белите дробове на човека, с помощта на които кислородът се абсорбира по-активно и в по-голяма степен. Състоянието на вътрешните органи има пряко влияние върху ефективността на този метод на обучение за отслабване. Редовното обучение на белите дробове ви позволява да укрепвате и развивате активност, което несъмнено влияе върху цялостното здраве на човек.

Анаеробното дишане е по-бърз процес, защото включва друга група молекули, които не се нуждаят от кислород, за да функционират. Често се използва по време на силови тренировки. Но тези упражнения много често са придружени от образуването на млечна киселина в мускулната тъкан, което причинява болка. За да избегнете това, е необходимо натоварването да се увеличава постепенно и да се провеждат тренировки редовно.

Не всички хора имат време и възможност да посещават фитнес зали или фитнес зали. Следователно аеробиката у дома е най-добрият вариант за ефективна загуба на тегло. По време на часовете е препоръчително да практикувате аеробно дишане, за да получите добри резултати за относително кратък период от време. По време на тренировка мастната тъкан се изгаря бързо.

Трябва да се отбележи, че аеробното дишане трябва да започне на етапа на загряване, за да подготви тялото за бъдещ стрес. По правило процесът на изгаряне на мазнини започва след първия половин час тренировка. За тези, които тренират редовно, мастната основа започва да се „топи“ след първите 10 минути тренировка.

Като начало провеждайте уроци приблизително 2-3 пъти седмично. Това ще бъде напълно достатъчно, за да може тялото постепенно да свикне с него и да избегне евентуално претоварване. Постепенно увеличавайте броя на тренировките до 4-5 пъти. Разбира се, честотата на упражненията е пряко повлияна от начина на живот и работния график. Но дори и след изморителен работен ден, можете да отделите половин час за основни упражнения.

Преди да започнете занятията, изберете удобни дрехи, които ще определят крайния резултат. Разбира се, не трябва да има дрехи, които ограничават движението, никакви притискащи елементи (каишки, стегнати еластични ленти, шевове) или висящи ръбове. Облеклото трябва да насърчава дейността на човешкото тяло. Препоръчително е да изберете енергична музика, на която изпълнението на различни упражнения ще бъде по-забавно и весело. Комбинацията от елементи на аеробика и танцови движения прави класовете по-живи и запомнящи се.

Първите промени в борбата с наднорменото тегло и мастните натрупвания могат да бъдат забелязани след първите класове. Ефектът от физическата активност се увеличава и от допълнителен курс на масаж, балансирана диета, водни процедури, прилагане на специални продукти за гладкост и еластичност на кожата и др.

дишане -Това е поетапен, ензимен, редокс процес на разграждане на въглехидрати, чийто окислител е свободен или свързан кислород. Ако молекулярният кислород от въздуха действа като окислител, дишането се нарича аеробно.

Разпределете a Еробно дишане: sпълно окисление с непълно окисление

Органични субстрати органични субстрати

Процесът на аеробно дишане протича по следната схема:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATЕ

Характеристики на аеробно дишане с пълно окисляване на органични субстрати:

1.Дихателни субстрати – органични вещества (въглехидрати, киселини, мазнини);

2. Дихателни продукти – минерали (H2O, CO2);

3.Биологичен смисъл – получаване на енергия;

4. Условия – аеробен (наличие на молекулярен) кислород

5. Механизъм на аеробното дишане. Има три основни етапа на дишане:

аз ) Универсален (гликолиза):

C6H12O6 → 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP

II) Цикъл на Кребс. На този етап се извършва последователно елиминиране на три въглеродни атома от пирогроздена киселина. В резултат на ензимно декарбоксилиране се образуват три молекули CO2 и се редуцират пет дехидрогенази (за всяка триоза). Когато една молекула глюкоза се разпадне при гликолиза, се образуват 2 PVC молекули, следователно всички коефициенти на уравнението се умножават по две. Общото уравнение за цикъла на Кребс изглежда така:

2 x (CH3COCOOH + 3H2O → 3CO2 + 4NAD H2 + 1FAD H2 + 1ATP)

III ) Собствена аеробна фаза– преминава през ETC (електронно транспортна верига) по следната схема:

10 NAD H2 + 2FAD H2 + O2® 10 NAD + 2FAD + 12H2O+ E

Същността на третата фаза на дишането се свежда до преноса на водородните дехидрогенази (НАД и ФАД) към кислорода (О2) по дихателната (електротранспортна) верига – ДР. Компонентите на ETC са разположени в мембраните в ред на нарастване на окислителния потенциал (фиг. 16).

На три места в тази верига се освобождава толкова много енергия, че става възможен синтезът на високоенергийната АТФ връзка. При пълното окисляване на NAD H2 се образуват 3 молекули АТФ. С пълно окисление на FAD H2 - 2 ATP молекули.

Докато завърши втората фаза на дишането, има 10 молекули NAD H2 (8 са образувани на етапа на цикъла на Кребс, 2 от гликолиза), 2 молекули FAD H2 (формиран в цикъла на Кребс). Нека направим просто изчисление на енергийния изход на аеробната фаза на дишане:

1 mol NAD H2 е еквивалентен на 3 mol ATP, следователно, с пълно окисление 10 NAD H2 x 3 ATP произвежда 30 ATP;

При пълното окисляване на 1 мол FAD H2 се образуват 2 мола АТФ, което дава: 2 FAD H2 x 2 ATP = 4 ATP.Общо 34 мола АТФ се произвеждат в ETC. Към тях трябва да се добавят 2 молекули АТФ от цикъла на Кребс и 2 молекули от гликолизата. Общо - 38 ATP - резултат от пълното окисляване на една молекула глюкоза.

Видове анаеробно дишане (нитратно, сулфатно)

Дихателните процеси изискват кислород като окислител. Ако има молекулярен кислород, се нарича дишане Аеробика.Ако окислителят е свързан кислород, се нарича дишане Анаеробни.Крайният акцептор на водород и електрони може да бъде нитратен или сулфатен кислород (NO 3 или нещо такова 4 ). Бактериите могат да използват като енергийни субстрати въглехидрати, алкохоли, органични киселини и др.. Има два основни вида анаеробно дишане:

1) Нитратен дъх(окислител е нитратен кислород) – протича по схемата:

С6Н12О6 + 4НЕ3 - → 6СО3 + 6Н2О +2н2 + д

Процесът се нарича денитрификация. Причинителите са факултативни анаеробни бактерии като напр Pseudomonas aeruginosae , Паракок СЪС Нас Денитрифициращ А Ns .

2) Сулфатно дишане(окислителят е сулфатен кислород) - върви по схемата:

C6H12O6 + 3H2SO4→6CO2 + 6H2O + 3H2S + E

Процесът се нарича десулфификация. Причинителите са облигатни анаероби от вида Desulfovibrio Десулфурикани .

Растенията живеят чрез процеса на дишане, но при липса на кислород за известно време те могат да живеят чрез анаеробно дишане. Анаеробно дишане на растениятасе включва, когато кислородът, необходим на растението, се консумира от органични съединения, главно захар, която обикновено е изходен материал за нормално дишане.

Разпределение на захарта по време на анаеробно дишане

По време на анаеробно дишане захарта се разпадапо схемата: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + 48 kcal Както можете да видите, захарният въглерод се окислява само частично до въглероден диоксид, а останалият въглерод се редуцира до етилов алкохол , тъй като кислородът не идва отвън, но трансформацията на захарта се случва само поради преразпределението на кислорода, намиращ се в неговата молекула. Освободената енергия в случай на анаеробно дишане е само 48 kcal,докато при пълно окисление - 686 kcal,(повече информация: ). Тази разлика се обяснява с факта, че голямо количество потенциална енергия остава в алкохола, тъй като окисляването не е завършено.

Анаеробни условия

Растенията обаче не могат да живеят дълго анаеробни условия. За да получи същото количество енергия, което има при дишане, при анаеробно дишане растението трябва да изразходва много голямо количество резервно вещество. Ето защо при анаеробни условия растенията бързо умират от изтощениеи между другото, от алкохолно отравяне, натрупвайки се в тъканите. Следователно процесът на анаеробно дишане за висшите растения е само временна замяна дишане с кислород. Анаеробно дишане се наблюдава при растения, които остават дълго време с излишна влага в почвата, когато се образува кора на повърхността на почвата и когато зърното се съхранява на големи купчини.

Анаеробно дишане на микроорганизми

За много по-ниски растения ( микроорганизми) анаеробно дишанеслужи като основен процес за получаване на необходимата за живота енергия и може да поддържа живота им за неопределено време. В този случай се нарича анаеробно дишане ферментация. Микроорганизмите не използват собствените си запаси от хранителни вещества за ферментация, както е при , а хранителни вещества от околната среда. Анаеробното дишане при растенията е подобно на алкохолна ферментация. При анаеробни условия, под въздействието на редица ензими, се образуват междинни продукти, които са същите като по време на ферментацията, по-специално пирогроздена киселина. При аеробни условия пирогроздената киселина се окислява напълно до въглероден диоксид и вода, а при анаеробни условия по време на алкохолна ферментация се разлага до CO 2 и алкохол. Диаграмата показва връзката между нормалното дишане - аеробно и анаеробно - алкохолна ферментация.
Аеробно и анаеробно дишане. Както се вижда от диаграмата, процесите на дишане и ферментация са еднакви до образуването на пирогроздена киселина. По време на дишането образуването на пирогроздена киселина не изисква участието на кислород, т.е. тази фаза на дишане е анаеробна. С достъпа на кислород и наличието на система от окислителни ензими, пирогроздената киселина се окислява докрай. По време на алкохолна ферментация с участието на ензима карбоксилаза, карбоксил пирогроздената киселина се разрушава, отделя се и се образува въглероден диоксид ацеталдехид, към който с участието на ензима дехидрогеназа се прехвърлят 2 водородни атома и се редуцира до етилов алкохол. По този начин крайните продукти на алкохолната ферментация са алкохол и въглероден диоксид.