Razlika med aerobno in anaerobno fermentacijo

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Ključna razlika – aerobna proti anaerobni fermentaciji

Izraz aerobna fermentacija je napačen, saj je fermentacija anaerobna, kar pomeni, da ne potrebuje kisika. Tako se aerobna fermentacija dejansko ne nanaša na proces fermentacije; ta proces se nanaša na proces celičnega dihanja. Ključna razlika med aerobno in anaerobno fermentacijo je, da aerobna fermentacija uporablja kisik, medtem ko anaerobna fermentacija ne uporablja kisika. O nadaljnjih razlikah bomo razpravljali v tem članku.

Kaj je aerobna fermentacija

Kot je omenjeno zgoraj, je izraz "aerobna fermentacija" napačno imenovan, ker je fermentacija anaerobni proces. Preprosto povedano, to je proces izgorevanja enostavnih sladkorjev v energijo v celicah; bolj znanstveno ga lahko imenujemo aerobno dihanje.

Lahko ga opredelimo kot proces proizvajanja celične energije v prisotnosti kisika. Približno proizvede 36 molekul ATP z razgradnjo hrane v mitohondrijih. Vključuje tri korake, in sicer glikolizo, cikel citronske kisline in transportni sistem elektronov. Porabi ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine; končna produkta tega procesa sta ogljikov dioksid in voda.

Poenostavljena reakcija

C₆H₁₂O₆ (s) + 6 O ₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H_{2O (l) + toplota}

ΔG=−2880 kJ na mol C₆H₁₂O₆

(-) označuje, da lahko pride do reakcije spontano

Proces aerobnega dihanja

1. Glikoliza

Je presnovna pot, ki poteka v citosolu celic v živih organizmih. To lahko deluje v prisotnosti ali odsotnosti kisika. V prisotnosti kisika proizvaja piruvat. Dve molekuli ATP nastaneta kot neto oblika energije.

Skupno reakcijo lahko izrazimo takole:

Glukoza + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 piruvat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + toplota}

Piruvat oksidira v acetil-CoA in CO_{2 s kompleksom piruvat dehidrogenaze (PDC). Nahaja se v mitohondrijih evkariontov in citosolu prokariontov.}

2. Cikel citronske kisline

Cikel citronske kisline se imenuje tudi Krebsov cikel in poteka v mitohondrijskem matriksu. To je 8-stopenjski proces, ki vključuje različne vrste encimov in koencimov. Neto dobiček iz ene molekule glukoze je 6 NADH, 2 FADH_{2,in 2 GTP.}

3. Elektronski transportni sistem

Transportni sistem elektronov je znan tudi kot oksidativna fosforilacija. Pri evkariontih se ta korak zgodi v mitohondrijskih kristah.

Kaj je anaerobna fermentacija?

Anaerobna fermentacija je proces, ki povzroči razgradnjo organskih spojin. Ta proces reducira dušik v organske kisline in amoniak. Ogljik iz organskih spojin se sprošča predvsem kot plin metan (CH₄). Majhen delež ogljika se lahko vdihne kot CO_{2 Tehnika razgradnje, do katere pride tukaj, se uporablja pri kompostiranju. Razgradnja poteka v štirih fazah, in sicer: hidroliza, acidogeneza, acetogeneza in metanogeneza.}

Postopek anaerobne fermentacije

1. Hidroliza

C₆H₁₀O₄ + 2H_{2 O → C}6_H12_O6 _{+ 2H}2

2. Acidogeneza

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

C₆H₁₂O₆ + 2H_{2↔ 2CH}3_CH2_{COOH + 2H}2_O

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Acetogeneza

CH₃CH₂COO^– + 3H₂ O ↔ CH₃COO^– + H⁺ + HCO ₃^– + 3H₂

C₆H₁₂O₆ + 2H_{2 O ↔ 2CH}3_{COOH + 2CO}2 _{+ 4H}2

CH₃CH₂OH + 2H₂O ↔ CH ₃COO^– + 2H₂ +H⁺

4. Metanogeneza

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Kakšna je razlika med aerobno in anaerobno fermentacijo?

Značilnosti aerobne in anaerobne fermentacije

Poraba 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.

Pojavitev:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija poteka znotraj živih organizmov.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija poteka zunaj živih organizmov.

Vpletenost mikroorganizmov:

Aerobna fermentacija: mikroorganizmi niso vključeni

Anaerobna fermentacija: Vpleteni so mikroorganizmi

Temperatura:

Aerobna fermentacija: Za postopek ni potrebna temperatura okolja.

Anaerobna fermentacija: Za postopek je potrebna temperatura okolja.

Tehnika:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija je metoda pridobivanja energije.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija je metoda razgradnje.

Faze:

Aerobna fermentacija: Stopnje vključujejo glikolizo, Krebsov cikel in transportni sistem elektronov

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija nima glikolize ali drugih stopenj.

CH_{4 Produkcija:}

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija ne proizvaja CH_4.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija proizvaja CH_4.