Ключова разлика – ферментация срещу гликолиза
Както ферментацията, така и гликолизата са процеси на превръщане на сложни молекули като захари и въглехидрати в прости форми. Ферментацията използва дрожди или бактерии в процеса на преобразуване, докато гликолизата не го прави. Това е ключовата разлика между ферментацията и гликолизата и допълнителни разлики ще бъдат обсъдени в тази статия.
Какво е ферментация?
Ферментацията е метаболитен процес, който превръща захарта (предимно глюкоза, фруктоза и захароза) в киселини, газове или алкохол. Основно се среща в дрожди, бактерии и мускулни клетки с недостиг на кислород, за да ферментира млечна киселина. Цикълът на Кребс и системата за транспортиране на електрони не се срещат при ферментация. Въпреки това, единственият път на извличане на енергия е гликолиза плюс една или две допълнителни реакции. Това е основно регенерирането на NAD+ от NADH, произведен по време на гликолиза.
Видове ферментация
Млечнокиселата ферментация и алкохолната ферментация са видни видове ферментация.
Млечнокисела ферментация
Ферментацията на млечна киселина също е подобен процес, при който захарта се превръща в енергия. По-често се използва при консервиране на храни.
C6H12O6 (глюкоза) → 2 CH 3CHOHCOOH (млечна киселина)
Млечнокиселата ферментация се случва в присъствието на бактерии като Lactobacillus acidophilus и гъбички. NADH прехвърля своя електрон директно към пирувата при ферментация на млечна киселина. Млечнокиселата ферментация може да се наблюдава при производството на кисело мляко и вътре в мускулните клетки.
Алкохолна ферментация
Това е процес, при който захарите – глюкоза, фруктоза и захароза в храната се превръщат в енергия. Хляб, малко чай (Кимбуча) и напитки (алкохолни – бира, вино, уиски, водка и ром) се произвеждат чрез алкохолна ферментация.
C6H12O6 (глюкоза) → 2 C 2H5OH (етанол) + 2 CO2 (въглероден диоксид)
Дрождите и някои бактерии могат да извършват етанолна ферментация. При ферментация на етанол NADH отдава своите електрони на производно на пируват, произвеждайки етанол като краен продукт.
Използване на ферментацията
Бира, вино, кисело мляко, сирене, кисело зеле, кимчи и пеперони са някои примери за продукти, произведени чрез ферментация. Ферментацията се използва и при пречистване на отпадъчни води, промишлено производство на алкохол и при производството на водороден газ.
Ползи от ферментацията
Бактериите, произведени по време на ферментация (пробиотици), могат да бъдат полезни за храносмилателната система. В допълнение, консервирането на храни чрез ферментация може да повиши тяхната хранителна стойност, тъй като ферментацията повишава нивото на витамините.
Ферментация на етанол
Какво е гликолиза?
Гликолизата се определя като ензимно разграждане на въглехидрати (като глюкоза) чрез фосфатни производни с производството на пирогроздена или млечна киселина и енергия, съхранявана във високоенергийни фосфатни връзки на АТФ.
Известен е още като „сладък процес на разделяне“. Това е метаболитен път, който протича в цитозола на клетките в живите организми. Това може да функционира в присъствието или отсъствието на кислород. Следователно тя може да бъде разделена на аеробна и анаеробна гликолиза. Аеробната гликолиза дава повече АТФ от анаеробния процес. В присъствието на кислород той произвежда пируват и 2ATP молекули се произвеждат като нетна енергийна форма.
Анаеробната гликолиза е единственото ефективно средство за производство на енергия по време на кратко, интензивно упражнение, осигуряващо енергия за период от 10 секунди до 12 минути.
Общата реакция може да се изрази по следния начин.
Глюкоза + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 пируват + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H2O + топлина
Пируватът се окислява до ацетил-КоА и СО2 от пируват дехидрогеназния комплекс (PDC). Намира се в митохондриите на еукариотите и цитозола на прокариотите.
Гликолизата се среща, с вариации, в почти всички организми, както аеробни, така и анаеробни.
Метаболитният път на гликолизата превръща глюкозата в пируват чрез серия от междинни метаболити.
Каква е разликата между ферментация и гликолиза?
Определение на ферментация и гликолиза:
Ферментация: Ферментацията е метаболитен процес, който превръща захарта в киселини, газове или алкохол.
Гликолиза: Гликолизата е ензимно разграждане на въглехидратите.
Характеристики на ферментацията и гликолизата:
Използване на кислород:
Ферментация: Ферментацията не използва кислород.
Гликолиза: Гликолизата използва кислород.
Процес:
Ферментация: Ферментацията се счита за анаеробна.
Гликолиза: Гликолизата може да бъде анаеробна или аеробна.
ATP доходност:
Ферментация: По време на ферментацията се получава нулева енергия.
Гликолиза: Произвеждат се 2 ATP молекули.
Фази:
Ферментация: Ферментацията има 2 основни фази: млечнокисела ферментация и етанолова ферментация.
Гликолиза: Гликолизата се класифицира на аеробна и анаеробна гликолиза
Участието на микроорганизма:
Ферментация: Бактериите и дрождите участват във ферментацията.
Гликолиза: Бактериите и дрождите участват в гликолизата.
Производство на етанол или млечна киселина
Ферментация: Ферментацията произвежда етанол или млечна киселина.
Гликолиза: Гликолизата не произвежда етанол или млечна киселина.
Употреба на пирогроздена киселина
Ферментация: Ферментацията започва с използването на пирогроздена киселина.
Гликолиза: Гликолизата произвежда пирогроздена киселина.
Съдбата на пирогроздената киселина
Ферментация: Пирогроздената киселина се превръща в отпадъчен продукт
Гликолиза: Гликолизата произвежда пирувинова киселина, която да се използва за генериране на енергия. Ex- аеробно дишане.
