Разлика между аеробна и анаеробна ферментация

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Ключова разлика - Аеробна срещу анаеробна ферментация

Терминът аеробна ферментация е погрешно наименование, тъй като ферментацията е анаеробна, т.е. не изисква кислород. По този начин аеробната ферментация всъщност не се отнася до процес на ферментация; този процес се отнася до процеса на клетъчно дишане. Ключовата разлика между аеробната и анаеробната ферментация е, че аеробната ферментация използва кислород, докато анаеробната ферментация не използва кислород. Допълнителните разлики ще бъдат обсъдени в тази статия.

Какво е аеробна ферментация

Както бе споменато по-горе, терминът „аеробна ферментация“е погрешно наречен, тъй като ферментацията е анаеробен процес. Просто това е процес на изгаряне на прости захари до енергия в клетките; по-научно може да се нарече аеробно дишане.

Може да се определи като процес на производство на клетъчна енергия в присъствието на кислород. Той приблизително произвежда 36 молекули АТФ чрез разграждане на храни в митохондриите. Той включва три стъпки, а именно гликолиза, цикъл на лимонена киселина и система за електронен транспорт. Той консумира въглехидрати, мазнини и протеини; крайните продукти от този процес са въглеродният диоксид и водата.

Опростена реакция

C ₆ H ₁₂ O ₆ (s) + 6 O ₂ (g) → 6 CO ₂ (g) + 6 H ₂ O (l) + топлина

ΔG = -2880 kJ на мол от C ₆ H ₁₂ O ₆

(-) показва, че реакцията може да възникне спонтанно

Процес на аеробно дишане

1. Гликолиза

Това е метаболитен път, който се появява в цитозола на клетките в живите организми. Това може да функционира или в присъствието, или в отсъствието на кислород. Той произвежда пируват в присъствието на кислород. Две молекули АТФ се получават като нетна енергийна форма.

Цялостната реакция може да бъде изразена по следния начин:

Глюкоза + 2 NAD ⁺ + 2 P _i + 2 ADP → 2 пируват + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H ₂ O + топлина

Пируватът се окислява до ацетил-КоА и CO ₂ от пируват дехидрогеназния комплекс (PDC). Намира се в митохондриите на еукариотните и цитозолните прокариоти.

2. Цикъл на лимонена киселина

Цикълът на лимонената киселина се нарича още цикъл на Krebs и се появява в митохондриалната матрица. Това е 8-стъпков процес, включващ различни видове ензими и коензими. Нетната печалба от една глюкозна молекула е 6 NADH, 2 FADH ₂ и 2 GTP.

3. Електронна транспортна система

Електронната транспортна система е известна още като окислително фосфорилиране. При еукариотите тази стъпка се случва в митохондриалните кристи.

Какво е анаеробна ферментация?

Анаеробната ферментация е процес, който причинява разграждането на органичните съединения. Този процес намалява азота до органични киселини и амоняк. Въглеродът от органичните съединения се отделя главно като метанов газ (CH ₄). Малка порция въглерод може да се диша като CO ₂. Техниката на разлагане, настъпила тук, се използва при компостиране. Разграждането протича в четири етапа, а именно: хидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза.

Анаеробна ферментация

1. Хидролиза

C ₆ H ₁₀ O ₄ + 2H ₂ O → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 2H ₂

2. Ацидогенеза

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. Ацетогенеза

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

CH ₃ CH ₂ OH + 2H ₂ O ↔ CH ₃ COO ^- + 2H ₂ + H ⁺

4. Метаногенеза

CO ₂ + 4H ₂ → CH ₄ + 2H ₂ O

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

CH ₃ COOH → CH ₄ + CO ₂

Каква е разликата между аеробна и анаеробна ферментация?

Характеристики на аеробна и анаеробна ферментация

Използване на кислород:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация използва кислород.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация не използва кислород.

Доходност на ATP:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация дава 38 молекули АТФ

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация не произвежда АТФ молекули.

Възникване:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация се случва в живите организми.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация се случва извън живите организми.

Участие на микроорганизма:

Аеробна ферментация: Не участват микроорганизми

Анаеробна ферментация: Участват микроорганизми

Температура:

Аеробна ферментация: За процеса не е необходима околна температура.

Анаеробна ферментация: За процеса е необходима околна температура.

Техника:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация е метод за производство на енергия.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация е метод за разлагане.

Етапи:

Аеробна ферментация: Етапите включват гликолиза, цикъл на Кребс и електронна транспортна система

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация няма гликолиза или други етапи.

CH ₄ Производство:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация не води до СН ₄.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация води до СН _4.