Ključna razlika - aerobna in anaerobna fermentacija
Izraz aerobna fermentacija je napačen, saj je fermentacija anaerobna, torej ne zahteva kisika. Aerobna fermentacija se torej dejansko ne nanaša na postopek fermentacije; ta proces se nanaša na proces celičnega dihanja. Ključna razlika med aerobno in anaerobno fermentacijo je v tem, da aerobna fermentacija uporablja kisik, medtem ko anaerobna fermentacija ne uporablja kisika. Nadaljnje razlike bodo obravnavane v tem članku.
Kaj je aerobna fermentacija
Kot smo že omenili, je izraz "aerobna fermentacija" napačno poimenovan, ker je fermentacija anaerobni postopek. Preprosto, to je postopek zgorevanja preprostih sladkorjev v energijo v celicah; bolj znanstveno lahko rečemo aerobno dihanje.
Lahko ga definiramo kot postopek pridobivanja celične energije v prisotnosti kisika. Približno proizvede 36 molekul ATP z razgradnjo živil v mitohondrijih. Vključuje tri korake, in sicer glikolizo, cikel citronske kisline in sistem prenosa elektronov. Uživa ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine; končni produkt tega postopka sta ogljikov dioksid in voda.
Poenostavljena reakcija
C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) → 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) + toplota
ΔG = -2880 kJ na mol C 6 H 12 O 6
(-) pomeni, da se reakcija lahko pojavi spontano
Aerobni proces dihanja
1. Glikoliza
To je presnovna pot, ki se pojavi v citosolu celic živih organizmov. Ta lahko deluje v prisotnosti ali odsotnosti kisika. V prisotnosti kisika proizvaja piruvat. V obliki neto energije nastaneta dve molekuli ATP.
Celotno reakcijo lahko izrazimo na naslednji način:
Glukoza + 2 NAD + + 2 P i + 2 ADP → 2 piruvat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H 2 O + toplota
Piruvat oksidira v acetil-CoA in CO 2 kompleks piruvat dehidrogenaze (PDC). Nahaja se v mitohondrijih evkariontov in citozolu prokariontov.
2. Cikel citronske kisline
Cikel citronske kisline se imenuje tudi Krebsov cikel in se pojavlja v matriki mitohondrijev. To je 8-stopenjski postopek, ki vključuje različne vrste encimov in so-encimov. Neto dobiček ene molekule glukoze je 6 NADH, 2 FADH 2 in 2 GTP.
3. Elektronski transportni sistem
Elektronski transportni sistem je znan tudi kot oksidativna fosforilacija. Pri evkariontih se ta korak zgodi v mitohondrijskih kristah.
Kaj je anaerobna fermentacija?
Anaerobna fermentacija je postopek, ki povzroči razgradnjo organskih spojin. Ta postopek reducira dušik v organske kisline in amoniak. Ogljik iz organskih spojin se sprošča predvsem kot plin metan (CH 4). Majhen del ogljika se lahko vdihava kot CO 2. Tu se uporablja tehnika razgradnje, ki se uporablja pri kompostiranju. Razgradnja poteka v štirih stopnjah, in sicer: hidroliza, acidogeneza, acetogeneza in metanogeneza.
Anaerobni postopek fermentacije
1. Hidroliza
C 6 H 10 O 4 + 2H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 2 H 2
2. Acidogeneza
C 6 H 12 O 6 ↔ 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2
C 6 H 12 O 6 + 2H 2 ↔ 2CH 3 CH 2 COOH + 2H 2 O
C 6 H 12 O 6 → 3CH 3 COOH
3. Acetogeneza
CH 3 CH 2 COO - + 3H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + + HCO 3 - + 3H 2
C 6 H 12 O 6 + 2H 2 O ↔ 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 4H 2
CH 3 CH 2 OH + 2H 2 O ↔ CH 3 COO - + 2H 2 + H +
4. Metanogeneza
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O
2C 2 H 5 OH + CO 2 → CH 4 + 2CH 3 COOH
CH 3 COOH → CH 4 + CO 2
Kakšna je razlika med aerobno in anaerobno fermentacijo?
Značilnosti aerobne in anaerobne fermentacije
Uporaba kisika:
Aerobna fermentacija: aerobna fermentacija uporablja kisik.
Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija ne uporablja kisika.
Donos ATP:
Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija daje 38 molekul ATP
Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija ne proizvaja molekul ATP.
Pojav:
Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija se pojavlja v živih organizmih.
Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija poteka zunaj živih organizmov.
Vključenost mikroorganizmov:
Aerobna fermentacija: mikroorganizmi niso vključeni
Anaerobna fermentacija: Vpleteni so mikroorganizmi
Temperatura:
Aerobna fermentacija: Za postopek ni potrebna temperatura okolice.
Anaerobna fermentacija: Za postopek je potrebna temperatura okolice.
Tehnika:
Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija je metoda pridobivanja energije.
Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija je metoda razgradnje.
Obdobja:
Aerobna fermentacija: Faze vključujejo glikolizo, Krebsov cikel in sistem prenosa elektronov
Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija nima glikolize ali drugih stopenj.
CH 4 Proizvodnja:
Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija ne proizvaja CH 4.
Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija proizvaja CH 4.
