Разлика между аеробна и анаеробна ферментация

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:30

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 дефинира като процес на производство на клетъчна енергия в присъствието на кислород. Той грубо произвежда 36 ATP молекули чрез разграждане на храни в митохондриите. Той включва три стъпки, а именно гликолиза, цикъл на лимонената киселина и система за транспортиране на електрони. Консумира въглехидрати, мазнини и протеини; крайните продукти от този процес са въглероден диоксид и вода.

Опростена реакция

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

ΔG=−2880 kJ на mol C₆H₁₂O₆

(-) показва, че реакцията може да възникне спонтанно

Аеробен процес на дишане

1. Гликолиза

Това е метаболитен път, който протича в цитозола на клетките в живите организми. Това може да функционира както в присъствието, така и в отсъствието на кислород. Той произвежда пируват в присъствието на кислород. Две ATP молекули се произвеждат като нетна енергийна форма.

Общата реакция може да се изрази по следния начин:

Глюкоза + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 пируват + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + топлина}

Пируватът се окислява до ацетил-КоА и CO_{2 от пируват дехидрогеназния комплекс (PDC). Намира се в митохондриите на еукариотите и цитозола на прокариотите.}

2. Цикъл на лимонената киселина

Цикълът на лимонената киселина се нарича още цикъл на Кребс и се среща в митохондриалната матрица. Това е процес от 8 стъпки, включващ различни видове ензими и коензими. Нетната печалба от една молекула глюкоза 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 редуцира азота до органични киселини и амоняк. Въглеродът от органичните съединения се отделя главно като газ метан (CH₄). Малка част от въглерода може да се вдиша като CO_{2 Техниката на разлагане, възникнала тук, се използва при компостирането. Разграждането протича в четири етапа, а именно: хидролиза, ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза.}

Процес на анаеробна ферментация

1. Хидролиза

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

2. Ацидогенеза

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

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

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Ацетогенеза

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. Метаногенеза

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Каква е разликата между аеробна и анаеробна ферментация?

Характеристики на аеробната и анаеробната ферментация

Използване на кислород:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация използва кислород.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация не използва кислород.

ATP доходност:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация дава 38 ATP молекули

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация не произвежда ATP молекули.

Случване:

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация протича в живите организми.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация протича извън живи организми.

Участието на микроорганизма:

Аеробна ферментация: Не участват микроорганизми

Анаеробна ферментация: участват микроорганизми

Температура:

Аеробна ферментация: Не е необходима околна температура за процеса.

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 на разлагане.

Етапи:

Аеробна ферментация: Етапите включват гликолиза, цикъл на Кребс и система за транспорт на електрони

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация няма гликолиза или други етапи.

CH_{4 Продукция:}

Аеробна ферментация: Аеробната ферментация не произвежда CH_4.

Анаеробна ферментация: Анаеробната ферментация произвежда CH_4.