Kluczowa różnica - Fermentacja tlenowa a beztlenowa
Termin „fermentacja tlenowa” jest mylący, ponieważ fermentacja przebiega beztlenowo, tj. Nie wymaga tlenu. Zatem fermentacja tlenowa w rzeczywistości nie odnosi się do procesu fermentacji; proces ten odnosi się do procesu oddychania komórkowego. Kluczowa różnica między fermentacją tlenową i beztlenową polega na tym, że fermentacja tlenowa wykorzystuje tlen, podczas gdy fermentacja beztlenowa nie wykorzystuje tlenu. Dalsze różnice zostaną omówione w tym artykule.
Co to jest fermentacja tlenowa
Jak wspomniano powyżej, termin „fermentacja tlenowa” jest błędnie nazywany, ponieważ fermentacja jest procesem beztlenowym. Po prostu jest to proces spalania cukrów prostych do energii w komórkach; bardziej naukowo można to nazwać oddychaniem tlenowym.
Można to zdefiniować jako proces wytwarzania energii komórkowej w obecności tlenu. Z grubsza wytwarza 36 cząsteczek ATP, rozkładając żywność w mitochondriach. Obejmuje trzy etapy, a mianowicie glikolizę, cykl kwasu cytrynowego i system transportu elektronów. Zużywa węglowodany, tłuszcze i białka; końcowymi produktami tego procesu są dwutlenek węgla i woda.
Uproszczona reakcja
C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) → 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) + ciepło
ΔG = −2880 kJ na mol C 6 H 12 O 6
(-) wskazuje, że reakcja może nastąpić spontanicznie
Proces oddychania tlenowego
1. Glikoliza
Jest to szlak metaboliczny zachodzący w cytozolu komórek organizmów żywych. Może to działać w obecności lub przy braku tlenu. Wytwarza pirogronian w obecności tlenu. Dwie cząsteczki ATP są wytwarzane jako forma energii netto.
Całość reakcji można wyrazić następująco:
Glukoza + 2 NAD + + 2 P i + 2 ADP → 2 pirogronian + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H 2 O + ciepło
Pirogronian jest utleniany do acetylo-CoA i CO 2 przez kompleks dehydrogenazy pirogronianowej (PDC). Znajduje się w mitochondriach eukariotów i cytozolu prokariotów.
2. Cykl kwasu cytrynowego
Cykl kwasu cytrynowego jest również nazywany cyklem Krebsa i występuje w macierzy mitochondrialnej. Jest to ośmiostopniowy proces obejmujący różne typy enzymów i koenzymów. Zysk netto z jednej cząsteczki glukozy wynosi 6 NADH, 2 FADH 2 i 2 GTP.
3. System transportu elektronów
System transportu elektronów jest również znany jako fosforylacja oksydacyjna. U eukariontów ten etap zachodzi w grzebieniach mitochondrialnych.
Co to jest fermentacja beztlenowa?
Fermentacja beztlenowa to proces powodujący rozkład związków organicznych. Ten proces redukuje azot do kwasów organicznych i amoniaku. Węgiel ze związków organicznych jest uwalniany głównie w postaci metanu (CH 4). Niewielką część węgla można wdychać jako CO 2. Zachodząca tutaj technika rozkładu stosowana jest w kompostowaniu. Rozkład zachodzi w czterech etapach, a mianowicie: hydroliza, kwasogeneza, acetogeneza i metanogeneza.
Proces fermentacji beztlenowej
1. Hydroliza
C 6 H 10 O 4 + 2H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 2H 2
2. Kwasogeneza
C 6 H 12 O 6 ↔ 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2
C 6 H 12 O 6 + 2 H 2 ↔ 2CH 3 CH 2 COOH + 2 H 2 O
C 6 H 12 O 6 → 3 CH 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
Jaka jest różnica między fermentacją tlenową a beztlenową?
Charakterystyka fermentacji tlenowej i beztlenowej
Zużycie tlenu:
Fermentacja tlenowa: Fermentacja tlenowa wykorzystuje tlen.
Fermentacja beztlenowa: Fermentacja beztlenowa nie wykorzystuje tlenu.
Wydajność ATP:
Fermentacja tlenowa: Fermentacja tlenowa daje 38 cząsteczek ATP
Fermentacja beztlenowa: Fermentacja beztlenowa nie wytwarza cząsteczek ATP.
Występowanie:
Fermentacja tlenowa: Fermentacja tlenowa zachodzi w organizmach żywych.
Fermentacja beztlenowa: Fermentacja beztlenowa zachodzi poza organizmami żywymi.
Zaangażowanie mikroorganizmów:
Fermentacja tlenowa: nie są zaangażowane żadne mikroorganizmy
Fermentacja beztlenowa: W grę wchodzą mikroorganizmy
Temperatura:
Fermentacja tlenowa: proces nie wymaga temperatury otoczenia.
Fermentacja beztlenowa: Proces wymaga temperatury otoczenia.
Technika:
Fermentacja tlenowa: Fermentacja tlenowa jest metodą produkcji energii.
Fermentacja beztlenowa: Fermentacja beztlenowa jest metodą rozkładu.
Gradacja:
Fermentacja tlenowa: etapy obejmują glikolizę, cykl Krebsa i system transportu elektronów
Fermentacja beztlenowa: Fermentacja beztlenowa nie powoduje glikolizy ani innych etapów.
Produkcja CH 4:
Fermentacja tlenowa: Fermentacja tlenowa nie wytwarza CH 4.
Fermentacja beztlenowa: Fermentacja beztlenowa wytwarza CH 4.
