Ključna razlika - fermentacija vs glikoliza
Tako fermentacija kot glikoliza sta proces pretvorbe kompleksnih molekul, kot so sladkorji in ogljikovi hidrati, v preproste oblike. Fermentacija uporablja kvas ali bakterije v procesu pretvorbe, medtem ko glikoliza ne. To je ključna razlika med fermentacijo in glikolizo, nadaljnje razlike pa bodo obravnavane v tem članku.
Kaj je fermentacija?
Fermentacija je presnovni proces, ki sladkor (predvsem glukozo, fruktozo in saharozo) pretvori v kisline, pline ali alkohol. V osnovi se pojavlja v kvasovkah, bakterijah in mišičnih celicah, stradanih od kisika, da fermentira mlečno kislino. Krebsov cikel in sistem prenosa elektronov se v fermentaciji ne pojavita. Edina pot pridobivanja energije pa je glikoliza in ena ali dve dodatni reakciji. V bistvu gre za regeneracijo NAD + iz NADH, ki nastane med glikolizo.
Vrste fermentacije
Mlečnokislinska fermentacija in alkoholna fermentacija sta pomembni vrsti fermentacije.
Mlečnokislinska fermentacija
Tudi mlečnokislinska fermentacija je podoben postopek, pri katerem se sladkor pretvori v energijo. Pogosteje se uporablja pri konzerviranju hrane.
C 6 H 12 O 6 (glukoza) → 2 CH 3 CHOHCOOH (mlečna kislina)
Mlečnokislinsko vrenje poteka v prisotnosti bakterij, kot so Lactobacillus acidophilus in glive. NADH prenaša svoj elektron neposredno v piruvat v mlečnokislinski fermentaciji. Mlečnokislinsko vrenje lahko opazimo pri proizvodnji jogurta in znotraj mišičnih celic.
Alkoholno vrenje
Gre za postopek, v katerem se sladkorji - glukoza, fruktoza in saharoza v hrani pretvorijo v energijo. Kruh, nekaj čaja (Kimbucha) in pijače (alkoholno - pivsko vino, viski, vodka in rum) se proizvajajo z alkoholno fermentacijo.
C 6 H 12 O 6 (glukoza) → 2 C 2 H 5 OH (etanol) + 2 CO 2 (ogljikov dioksid)
Kvas in nekatere bakterije lahko fermentirajo etanol. Pri fermentaciji etanola NADH donira svoje elektrone na derivat piruvata, ki kot končni produkt proizvaja etanol.
Uporabe fermentacije
Pivo, vino, jogurt, sir, kislo zelje, Kimchi in feferoni so nekateri primeri izdelkov, proizvedenih s fermentacijo. Fermentacija se uporablja tudi pri čiščenju odplak, industrijski proizvodnji alkohola in pri proizvodnji vodikovega plina.
Prednosti fermentacije
Bakterije, proizvedene med fermentacijo (probiotiki), so lahko koristne za prebavni sistem. Poleg tega lahko konzerviranje živil s fermentacijo poveča njihovo hranilno vrednost, saj fermentacija poveča raven vitamina.
Fermentacija etanola
Kaj je glikoliza?
Glikoliza je opredeljena kot encimska razgradnja ogljikovih hidratov (kot glukoza) s pomočjo fosfatnih derivatov s proizvodnjo piruvične ali mlečne kisline in energije, shranjene v visokoenergijskih fosfatnih vezah ATP.
Znan je tudi kot "postopek sladkega cepljenja." To je presnovna pot, ki se pojavi v citosolu celic živih organizmov. Ta lahko deluje v prisotnosti ali odsotnosti kisika. Zato jo lahko razdelimo na aerobno in anaerobno glikolizo. Aerobna glikoliza daje več ATP kot anaerobni postopek. Ob prisotnosti kisika proizvaja piruvat in molekuli 2ATP nastajajo kot neto oblika energije.
Anaerobna glikoliza je edino učinkovito sredstvo za proizvodnjo energije med kratkotrajno intenzivno vadbo, ki zagotavlja energijo od 10 sekund do 12 minut.
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 CO2 s kompleksom piruvat dehidrogenaze (PDC). Nahaja se v mitohondrijih evkariontov in citozolu prokariontov.
Glikoliza se z različnimi različicami pojavi skoraj pri vseh organizmih, tako aerobnih kot anaerobnih.
Presnovna pot glikolize pretvori glukozo v piruvat z vrsto vmesnih presnovkov.
Kakšna je razlika med fermentacijo in glikolizo?
Opredelitev fermentacije in glikolize:
Fermentacija: Fermentacija je presnovni proces, ki sladkor pretvori v kisline, pline ali alkohol.
Glikoliza: Glikoliza je encimska razgradnja ogljikovih hidratov.
Značilnosti fermentacije in glikolize:
Uporaba kisika:
Fermentacija: fermentacija ne uporablja kisika.
Glikoliza: Glikoliza uporablja kisik.
Postopek:
Fermentacija: Fermentacija velja za anaerobno.
Glikoliza: Glikoliza je lahko anaerobna ali aerobna.
Donos ATP:
Fermentacija: med fermentacijo se pridobi nič energije.
Glikoliza: nastaneta 2 molekuli ATP.
Faze:
Fermentacija: Fermentacija ima dve osnovni fazi: mlečnokislinska fermentacija in fermentacija etanola.
Glikoliza: Glikolizo razvrščamo v aerobno in anaerobno glikolizo
Vključenost mikroorganizmov:
Fermentacija: pri fermentaciji sodelujejo bakterije in kvas.
Glikoliza: Bakterije in kvas sodelujejo pri glikolizi.
Proizvodnja etanola ali mlečne kisline
Fermentacija: Fermentacija proizvaja etanol ali mlečno kislino.
Glikoliza: Glikoliza ne proizvaja etanola ali mlečne kisline.
Uporaba piruvične kisline
Fermentacija: Fermentacija se začne z uporabo piruvične kisline.
Glikoliza: Glikoliza proizvaja piruvično kislino.
Usoda piruvične kisline
Fermentacija: piruvična kislina se pretvori v odpadni produkt
Glikoliza: Glikoliza proizvaja piruvično kislino za proizvodnjo energije. Ex-aerobno dihanje.
Vljudnost slike:
“Fermentacija etanola” avtor Davidcarmack - lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Wikimedia Commons
"Metabolična pot glikolize 3, označena" avtor Thomas Shafee - lastno delo (CC BY 4.0) prek Commons Wikimedia
