Razlika med fermentacijo in glikolizo

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

Ključna razlika – fermentacija proti glikolizi

Tako fermentacija kot glikoliza sta procesa pretvarjanja 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, o nadaljnjih razlikah pa bomo razpravljali v tem članku.

Kaj je fermentacija?

Fermentacija je presnovni proces, ki pretvori sladkor (predvsem glukozo, fruktozo in saharozo) v kisline, pline ali alkohol. V bistvu se pojavlja v kvasovkah, bakterijah in mišičnih celicah, ki trpijo zaradi pomanjkanja kisika, da fermentirajo mlečno kislino. Krebsov cikel in transportni sistem elektronov se pri fermentaciji ne pojavita. Vendar je edina pot pridobivanja energije 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 vidni vrsti fermentacije.

Mlečnokislinska fermentacija

Mlečnokislinska fermentacija je prav tako podoben proces, kjer se sladkor pretvori v energijo. Pogosteje se uporablja pri konzerviranju hrane.

C₆H₁₂O₆ (glukoza) → 2 CH _{3CHOHCOOH (mlečna kislina)}

Mlečnokislinska fermentacija poteka v prisotnosti bakterij, kot so Lactobacillus acidophilus in gliv. NADH prenese svoj elektron neposredno na piruvat pri mlečnokislinski fermentaciji. Mlečnokislinsko fermentacijo lahko opazimo pri proizvodnji jogurta in znotraj mišičnih celic.

Alkoholna fermentacija

Je proces, v katerem se sladkorji – glukoza, fruktoza in saharoza v hrani pretvorijo v energijo. Kruh, nekateri čaji (Kimbucha) in pijače (alkoholne – pivo, vino, viski, vodka in rum) se proizvajajo z alkoholno fermentacijo.

C₆H₁₂O₆ (glukoza) → 2 C ₂H₅OH (etanol) + 2 CO_{2 (ogljikov dioksid)}

Kvas in nekatere bakterije lahko izvajajo etanolno fermentacijo. Pri fermentaciji etanola NADH odda svoje elektrone derivatu piruvata, pri čemer nastane etanol kot končni produkt.

Uporaba fermentacije

Pivo, vino, jogurt, sir, kislo zelje, kimči 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, ki nastanejo med fermentacijo (probiotiki), so lahko koristne za prebavni sistem. Poleg tega lahko konzerviranje živil s fermentacijo poveča njihovo hranilno vrednost, saj fermentacija poveča raven vitaminov.

Fermentacija etanola

Kaj je glikoliza?

Glikoliza je opredeljena kot encimska razgradnja ogljikovih hidratov (kot glukoze) s pomočjo fosfatnih derivatov s proizvodnjo piruvične ali mlečne kisline in energije, shranjene v visokoenergijskih fosfatnih vezeh ATP.

Poznan je tudi kot »proces sladkega cepljenja«. To je presnovna pot, ki poteka v citosolu celic v živih organizmih. To lahko deluje v prisotnosti ali odsotnosti kisika. Zato jo lahko razdelimo na aerobno in anaerobno glikolizo. Aerobna glikoliza povzroči več ATP kot anaerobni proces. V prisotnosti kisika proizvaja piruvat in molekule 2ATP se proizvajajo kot neto oblika energije.

Anaerobna glikoliza je edino učinkovito sredstvo za proizvodnjo energije med kratko, intenzivno vadbo, ki zagotavlja energijo za obdobje od 10 sekund do 12 minut.

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 CO2 s piruvat dehidrogenaznim kompleksom (PDC). Nahaja se v mitohondrijih evkariontov in citosolu prokariontov.

Glikoliza se pojavlja z variacijami v skoraj vseh organizmih, tako aerobnih kot anaerobnih.

Presnovna pot glikolize pretvori glukozo v piruvat preko niza vmesnih metabolitov.

Kakšna je razlika med fermentacijo in glikolizo?

Opredelitev fermentacije in glikolize:

Fermentacija: Fermentacija je presnovni proces, ki pretvori sladkor v kisline, pline ali alkohol.

Glikoliza: Glikoliza je encimska razgradnja ogljikovih hidratov.

Značilnosti fermentacije in glikolize:

Poraba kisika:

Fermentacija: Fermentacija ne uporablja kisika.

Glikoliza: Glikoliza uporablja kisik.

Proces:

Fermentacija: Fermentacija velja za anaerobno.

Glikoliza: Glikoliza je lahko anaerobna ali aerobna.

Donos ATP:

Fermentacija: Med fermentacijo se ne pridobi nič energije.

Glikoliza: nastaneta 2 molekuli ATP.

Faze:

Fermentacija: Fermentacija ima 2 osnovni fazi: mlečnokislinsko vrenje in etanolno vrenje.

Glikoliza: Glikoliza je razvrščena v aerobno in anaerobno glikolizo

Vpletenost mikroorganizmov:

Fermentacija: Bakterije in kvasovke sodelujejo pri fermentaciji.

Glikoliza: Bakterije in kvasovke so vključene v glikolizo.

Proizvodnja etanola ali mlečne kisline

Fermentacija: Pri fermentaciji nastane etanol ali mlečna kislina.

Glikoliza: Pri glikolizi ne nastane etanol ali mlečna kislina.

Uporaba piruvične kisline

Fermentacija: Fermentacija se začne z uporabo piruvične kisline.

Glikoliza: Pri glikolizi nastane piruvična kislina.

Usoda piruvične kisline

Fermentacija: Pirovinska kislina se pretvori v odpadni produkt

Glikoliza: Glikoliza proizvaja piruvično kislino, ki se uporablja za ustvarjanje energije. Ex- aerobno dihanje.