Ključna razlika med mlečnokislinsko in alkoholno fermentacijo je odvisna od končnih produktov vsakega procesa. Pri mlečnokislinski fermentaciji nastane mlečna kislina kot končni produkt, pri alkoholni fermentaciji pa kot končna produkta nastaneta alkohol in ogljikov dioksid.
Dihanje je bistvena fiziološka aktivnost vseh živih organizmov, s katero pridobivajo energijo za vse presnovne aktivnosti svojega telesa. Bistvena značilnost dihanja je izmenjava plinov med telesom in okoljem. Očitno je pri dihanju ali zunanjem dihanju. V resnici se temeljna izmenjava dogaja v celicah aerobnih organizmov in to je proces, imenovan celično dihanje. Vendar nekateri organizmi ne potrebujejo kisika za dihanje. So anaerobni organizmi, kot so nekateri mikroorganizmi (vrste Clostridium) in parazitski črvi (Ascaris) itd. Zato izvajajo anaerobno dihanje, da proizvajajo energijo. Obstajata dve osnovni vrsti anaerobnega dihanja, in sicer mlečnokislinska fermentacija in alkoholna fermentacija. V primerjavi z aerobnim dihanjem oba anaerobna procesa proizvedeta majhno količino ATP iz ene molekule glukoze. Zato so manj učinkoviti procesi.
Kaj je mlečnokislinska fermentacija?
Mlečnokislinska fermentacija je ena od dveh vrst fermentacije, ki jo izvajajo anaerobne bakterije, kot so mlečnokislinske bakterije in mišične celice živali. Pojavi se, ko ni na voljo kisika. Med fermentacijo mlečne kisline se proizvedeni piruvat iz glikolize pretvori v molekule mlečne kisline. Zato piruvat ni podvržen Krebovemu ciklu ali oksidativni fosforilaciji. Namesto tega jogurt pretvori v mlečno kislino in proizvede nizko količino energije.
Slika 01: Mlečnokislinska fermentacija
Encim laktatna dehidrogenaza katalizira pretvorbo piruvične kisline v mlečno kislino. Poleg tega se med to pretvorbo redukcijsko sredstvo NADH pretvori v NAD+ Neto dobiček pri fermentaciji mlečne kisline je 2 ATP-ja na molekulo glukoze. Posledično je energetska učinkovitost približno 41%.
Kaj je alkoholna fermentacija?
Alkoholna fermentacija je druga vrsta fermentacije, ki poteka v anaerobnih pogojih. To je anaerobni proces dihanja, ki proizvaja energijo v obliki ATP v rastlinah in nekaterih mikroorganizmih, kot so kvasovke itd. Poleg tega ta proces poteka v dveh korakih. Na začetku se piruvat pretvori v dvoogljikov acetaldehid z odstranitvijo karboksilne skupine kot molekule ogljikovega dioksida. Nato se acetaldehid pretvori v etanol z odvzemom elektronov NADH.
Slika 02: Alkoholna fermentacija
Tukaj se NADH pretvori v NAD+ Posledično alkoholna fermentacija povzroči etanol in CO2 kot končna produkta. Encimi, kot sta dekarboksilaza aspirovinske kisline in alkohol dehidrogenaza, katalizirajo te reakcije. Poleg tega ta proces tvori 2 molekuli ATP na molekulo glukoze. Zato je energetska učinkovitost približno 29%.
Kakšne so podobnosti med mlečnokislinsko in alkoholno fermentacijo?
- Mlečnokislinska fermentacija in alkoholna fermentacija sta anaerobna dihalna procesa.
- Poleg tega obe poti ustvarjata energijo.
- Oboje se zgodi v anaerobnih pogojih in proizvede majhno količino ATP (2 molekuli ATP iz ene molekule glukoze).
- Poleg tega je glikoliza pogost proces v obeh procesih.
- Poleg tega je NAD+ redukcijsko sredstvo in oba ga regenerirata.
- Poleg tega so v obeh teh procesih končni produkti velike organske spojine, ki so same zaloge energije.
Kakšna je razlika med mlečnokislinsko in alkoholno fermentacijo?
Mlečnokislinska fermentacija in alkoholna fermentacija sta dve vrsti fermentacijskih procesov, ki potekata v anaerobnih pogojih. Oba procesa proizvajata energijo, vendar majhno količino energije. Vendar pa je ključna razlika med mlečnokislinsko in alkoholno fermentacijo v tem, da mlečnokislinska fermentacija povzroči laktat iz glukoze. Medtem ko alkoholna fermentacija povzroči nastanek etanola in ogljikovega dioksida iz glukoze.
Poleg tega pride do mlečnokislinske fermentacije v živalskih mišičnih celicah in bakterijah, medtem ko se alkoholna fermentacija pojavi v rastlinah in nekaterih mikrobih, kot so kvasovke. Torej, to je še ena razlika med mlečnokislinsko in alkoholno fermentacijo. Mlečnokislinska fermentacija je pomembna pri proizvodnji jogurta in sira, medtem ko je alkoholna fermentacija pomembna pri proizvodnji kruha, vina, piva in kisa.
Spodnja infografika o razlikah med mlečnokislinskim in alkoholnim vrenjem podrobno prikazuje vse te razlike.
Povzetek – Mlečna kislina proti alkoholni fermentaciji
Vrenje je dveh vrst; mlečnokislinsko vrenje in alkoholno vrenje. Oba procesa proizvajata energijo in potekata v anaerobnih pogojih brez kisika. Prav tako sta obe vrsti fermentacije industrijsko pomembni. Če povzamemo razlike, je ključna razlika med mlečnokislinsko in alkoholno fermentacijo v tem, da mlečnokislinska fermentacija povzroči laktat iz glukoze, medtem ko alkoholna fermentacija povzroči etanol in ogljikov dioksid iz glukoze. Poleg tega mlečnokislinska fermentacija poteka v mišičnih celicah živali in nekaterih mikroorganizmov, medtem ko alkoholna fermentacija poteka v rastlinskih tkivih in nekaterih mikroorganizmih.
