Kluczowa różnica - Fermentacja a glikoliza
Zarówno fermentacja, jak i glikoliza to procesy przekształcania złożonych cząsteczek, takich jak cukry i węglowodany, w proste formy. Fermentacja wykorzystuje drożdże lub bakterie w procesie konwersji, podczas gdy glikoliza nie. To jest kluczowa różnica między fermentacją a glikolizą, a dalsze różnice zostaną omówione w tym artykule.
Co to jest fermentacja?
Fermentacja to proces metaboliczny, który przekształca cukier (głównie glukozę, fruktozę i sacharozę) w kwasy, gazy lub alkohol. Zasadniczo występuje w drożdżach, bakteriach i komórkach mięśniowych pozbawionych tlenu w celu fermentacji kwasu mlekowego. Cykl Krebsa i system transportu elektronów nie występują podczas fermentacji. Jednak jedyną drogą ekstrakcji energii jest glikoliza plus jedna lub dwie dodatkowe reakcje. Jest to w zasadzie regeneracja NAD + z NADH wytwarzanego podczas glikolizy.
Rodzaje fermentacji
Fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja alkoholowa to główne rodzaje fermentacji.
Fermentacja kwasu mlekowego
Fermentacja kwasu mlekowego to również podobny proces, w którym cukier jest przetwarzany na energię. Częściej używany do konserwacji żywności.
C 6 H 12 O 6 (glukoza) → 2 CH 3 CHOHCOOH (kwas mlekowy)
Fermentacja kwasu mlekowego zachodzi w obecności bakterii, takich jak Lactobacillus acidophilus i grzybów. NADH przenosi swój elektron bezpośrednio do pirogronianu podczas fermentacji kwasu mlekowego. Fermentację kwasu mlekowego można zaobserwować podczas produkcji jogurtu i wewnątrz komórek mięśniowych.
Fermentacja alkoholu
Jest to proces, w którym cukry - glukoza, fruktoza i sacharoza w pożywieniu są przekształcane w energię. Chleb, trochę herbaty (Kimbucha) i napoje (alkoholowe - wino piwne, whisky, wódka i rum) produkowane są w procesie fermentacji alkoholowej.
C 6 H 12 O 6 (glukoza) → 2 C 2 H 5 OH (etanol) + 2 CO 2 (dwutlenek węgla)
Drożdże i niektóre bakterie mogą przeprowadzać fermentację etanolu. Podczas fermentacji etanolu NADH przekazuje swoje elektrony pochodnej pirogronianu, wytwarzając etanol jako produkt końcowy.
Zastosowania fermentacji
Piwo, wino, jogurt, ser, kapusta kiszona, kimchi i pepperoni to tylko niektóre przykłady produktów wytwarzanych w procesie fermentacji. Fermentacja jest również wykorzystywana przy oczyszczaniu ścieków, przemysłowej produkcji alkoholu oraz przy produkcji wodoru.
Korzyści z fermentacji
Bakterie wytwarzane podczas fermentacji (probiotyki) mogą być korzystne dla układu pokarmowego. Ponadto konserwowanie żywności poprzez fermentację może zwiększyć ich wartość odżywczą, ponieważ fermentacja zwiększa poziom witamin.
Fermentacja etanolu
Co to jest glikoliza?
Glikolizę definiuje się jako enzymatyczny rozkład węglowodanów (takich jak glukoza) przez pochodne fosforanowe z wytworzeniem kwasu pirogronowego lub mlekowego oraz energii zmagazynowanej w wysokoenergetycznych wiązaniach fosforanowych ATP.
Znany jest również jako „słodki proces rozdzielania”. Jest to szlak metaboliczny zachodzący w cytozolu komórek organizmów żywych. Może to działać w obecności lub przy braku tlenu. Dlatego można go podzielić na glikolizę tlenową i beztlenową. Glikoliza tlenowa dostarcza więcej ATP niż proces beztlenowy. W obecności tlenu wytwarza pirogronian, a cząsteczki 2ATP są wytwarzane jako forma energii netto.
Glikoliza beztlenowa to jedyny skuteczny sposób na produkcję energii podczas krótkich, intensywnych ćwiczeń, zapewniający energię na okres od 10 sekund do 12 minut.
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 CO2 przez kompleks dehydrogenazy pirogronianowej (PDC). Znajduje się w mitochondriach eukariotów i cytozolu prokariotów.
Glikoliza zachodzi ze zmiennością prawie we wszystkich organizmach, zarówno tlenowych, jak i beztlenowych.
Szlak metaboliczny glikolizy przekształca glukozę w pirogronian poprzez szereg pośrednich metabolitów.
Jaka jest różnica między fermentacją a glikolizą?
Definicja fermentacji i glikolizy:
Fermentacja: Fermentacja to proces metaboliczny, który przekształca cukier w kwasy, gazy lub alkohol.
Glikoliza: Glikoliza to enzymatyczny rozkład węglowodanów.
Charakterystyka fermentacji i glikolizy:
Zużycie tlenu:
Fermentacja: Fermentacja nie wykorzystuje tlenu.
Glikoliza: Glikoliza wykorzystuje tlen.
Proces:
Fermentacja: Fermentację uważa się za beztlenową.
Glikoliza: Glikoliza może przebiegać beztlenowo lub tlenowo.
Wydajność ATP:
Fermentacja: podczas fermentacji uzyskuje się zerową energię.
Glikoliza: wytwarzane są 2 cząsteczki ATP.
Fazy:
Fermentacja: Fermentacja składa się z 2 podstawowych faz: fermentacji kwasu mlekowego i fermentacji etanolu.
Glikoliza: Glikoliza dzieli się na glikolizę tlenową i beztlenową
Zaangażowanie mikroorganizmów:
Fermentacja: W fermentacji biorą udział bakterie i drożdże.
Glikoliza: W glikolizie biorą udział bakterie i drożdże.
Produkcja etanolu lub kwasu mlekowego
Fermentacja: W wyniku fermentacji powstaje etanol lub kwas mlekowy.
Glikoliza: Glikoliza nie wytwarza etanolu ani kwasu mlekowego.
Stosowanie kwasu pirogronowego
Fermentacja: Fermentacja rozpoczyna się przy użyciu kwasu pirogronowego.
Glikoliza: Glikoliza wytwarza kwas pirogronowy.
Los kwasu pirogronowego
Fermentacja: Kwas pirogronowy przekształca się w produkt odpadowy
Glikoliza: Glikoliza wytwarza kwas pirogronowy, który jest używany do wytwarzania energii. Oddychanie ex-aerobowe.
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
„Fermentacja etanolu” Davidcarmack - Praca własna (CC BY-SA 3.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia
„Szlak metaboliczny glikolizy 3 z adnotacją” Autor: Thomas Shafee - Praca własna (CC BY 4.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia
