Разница между аэробной и анаэробной ферментацией

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - аэробная и анаэробная ферментация

Термин «аэробная ферментация» неверен, поскольку ферментация является анаэробной, то есть не требует кислорода. Таким образом, аэробная ферментация на самом деле не относится к процессу ферментации; этот процесс относится к процессу клеточного дыхания. Ключевое различие между аэробной и анаэробной ферментацией заключается в том, что аэробная ферментация использует кислород, тогда как анаэробная ферментация не использует кислород. О дальнейших отличиях мы поговорим в этой статье.

Что такое аэробная ферментация

Как упоминалось выше, термин «аэробная ферментация» неверно назван, поскольку ферментация - это анаэробный процесс. Проще говоря, это процесс сжигания простых сахаров в клетках до энергии; С научной точки зрения это можно назвать аэробным дыханием.

Его можно определить как процесс производства клеточной энергии в присутствии кислорода. Он производит примерно 36 молекул АТФ, расщепляя пищу в митохондриях. Он включает три стадии, а именно гликолиз, цикл лимонной кислоты и систему транспорта электронов. Он потребляет углеводы, жиры и белки; конечными продуктами этого процесса являются углекислый газ и вода.

Упрощенная реакция

C ₆ H ₁₂ O ₆ (т) + 6 O ₂ (г) → 6 CO ₂ (г) + 6 H ₂ O (л) + тепло

ΔG = −2880 кДж на моль C ₆ H ₁₂ O ₆

(-) означает, что реакция может происходить спонтанно.

Процесс аэробного дыхания

1. Гликолиз

Это метаболический путь, который происходит в цитозоле клеток живых организмов. Это может работать как в присутствии, так и в отсутствие кислорода. Он производит пируват в присутствии кислорода. Две молекулы АТФ производятся как чистая форма энергии.

Общую реакцию можно выразить следующим образом:

Глюкоза + 2 НАД ⁺ + 2 P _i + 2 АДФ → 2 пируват + 2 НАДН + 2 АТФ + 2 H ⁺ + 2 H ₂ O + тепло

Пируват окисляется до ацетил-КоА и CO ₂ комплексом пируватдегидрогеназы (PDC). Он расположен в митохондриях эукариот и цитозоле прокариот.

2. Цикл лимонной кислоты

Цикл лимонной кислоты также называется циклом Кребса и происходит в митохондриальном матриксе. Это 8-этапный процесс с участием различных типов ферментов и коферментов. Чистый выигрыш от одной молекулы глюкозы составляет 6 НАДН, 2 ФАДН ₂ и 2 ГТФ.

3. Электронная транспортная система.

Электронно-транспортная система также известна как окислительное фосфорилирование. У эукариот эта стадия происходит в кристах митохондрий.

Что такое анаэробная ферментация?

Анаэробная ферментация - это процесс, который вызывает распад органических соединений. Этот процесс восстанавливает азот до органических кислот и аммиака. Углерод из органических соединений выделяется в основном в виде газообразного метана (CH ₄). Небольшая часть углерода может вдыхаться в виде CO ₂. Произведенная здесь техника разложения используется при компостировании. Разложение происходит в четыре стадии, а именно: гидролиз, ацидогенез, ацетогенез и метаногенез.

Процесс анаэробной ферментации

1. Гидролиз

С ₆ Н ₁₀ О ₄ + 2Н ₂ О → С ₆ Н ₁₂ О ₆ + 2Н ₂

2. Ацидогенез

C ₆ H ₁₂ O ₆ ↔ 2CH ₃ CH ₂ OH + 2CO ₂

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 2H ₂ ↔ 2CH ₃ CH ₂ COOH + 2H ₂ O

C ₆ H ₁₂ O ₆ → 3CH ₃ COOH

3. Ацетогенез

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

СН ₃ СН ₂ ОН + 2Н ₂ О ↔ СН ₃ СОО ^- + 2Н ₂ + Н ⁺

4. Метаногенез

СО ₂ + 4Н ₂ → СН ₄ + 2Н ₂ О

2C ₂ H ₅ OH + CO ₂ → CH ₄ + 2CH ₃ COOH

CH ₃ COOH → CH ₄ + CO ₂

В чем разница между аэробной и анаэробной ферментацией?

Характеристики аэробной и анаэробной ферментации

Использование кислорода:

Аэробная ферментация: аэробная ферментация использует кислород.

Анаэробная ферментация: анаэробная ферментация не использует кислород.

Выход ATP:

Аэробная ферментация: аэробная ферментация дает 38 молекул АТФ.

Анаэробная ферментация: Анаэробная ферментация не производит молекул АТФ.

Вхождение:

Аэробная ферментация: Аэробная ферментация происходит внутри живых организмов.

Анаэробная ферментация: анаэробная ферментация происходит вне живых организмов.

Вовлечение микроорганизмов:

Аэробная ферментация: не участвуют микроорганизмы

Анаэробная ферментация: участвуют микроорганизмы

Температура:

Аэробная ферментация: для процесса не требуется температура окружающей среды.

Анаэробная ферментация: для процесса требуется окружающая температура.

Техника:

Аэробная ферментация: аэробная ферментация - это метод производства энергии.

Анаэробная ферментация: анаэробная ферментация - это метод разложения.

Этапы:

Аэробная ферментация: стадии включают гликолиз, цикл Кребса и систему переноса электронов.

Анаэробная ферментация: анаэробная ферментация не имеет гликолиза или других стадий.

CH ₄ Производство:

Аэробная ферментация: Аэробная ферментация не производит CH ₄.

Анаэробная ферментация: Анаэробная ферментация производит CH _4.