Peamine erinevus piimhappe ja alkoholkääritamise vahel sõltub iga protsessi lõppsaadustest. Piimhappe kääritamisel saadakse lõppsaadusena piimhape, alkoholkäärimisel aga lõppsaadusena alkohol ja süsinikdioksiid.
Hingamine on kõigi elusorganismide oluline füsioloogiline tegevus, mille kaudu nad saavad energiat kõigi oma keha metaboolsete tegevuste jaoks. Hingamise silmapaistev tunnus on gaasivahetus keha ja keskkonna vahel. See ilmneb hingamisel või välisel hingamisel. Tegelikkuses toimub põhiline vahetus aeroobsete organismide rakkudes ja seda protsessi nimetatakse rakuhingamiseks. Teatud organismid ei vaja aga hingamiseks hapnikku. Need on anaeroobsed organismid, nagu teatud mikroorganismid (Clostridiumi liigid) ja parasiitsed ussid (Ascaris) jne. Seega teostavad nad energia tootmiseks anaeroobset hingamist. Anaeroobsel hingamisel on kaks peamist tüüpi, nimelt piimhappekäärimine ja alkohoolne kääritamine. Võrreldes aeroobse hingamisega toodavad mõlemad anaeroobsed protsessid ühest glükoosimolekulist väikese koguse ATP-d. Seetõttu on need vähem tõhusad protsessid.
Mis on piimhappekääritamine?
Piimhappekääritamine on üks kahest kääritamise tüübist, mida viivad läbi anaeroobsed bakterid, nagu piimhappebakterid ja loomade lihasrakud. See tekib siis, kui hapnik pole saadaval. Piimhappekäärimise käigus muundub glükolüüsil tekkinud püruvaat piimhappemolekulideks. Seega ei läbi püruvaat Krebi tsüklit ega oksüdatiivset fosforüülimist. Selle asemel muudab see jogurti piimhappeks ja toodab vähe energiat.
Joonis 01: piimhappekääritamine
Ensüüm piimhappe dehüdrogenaas katalüüsib püroviinamarihappe muundumist piimhappeks. Lisaks muundub redutseerija NADH selle muundamise käigus NAD-ks+ Piimhappekääritamise puhaskasum on 2 ATP-d glükoosimolekuli kohta. Järelikult on energiatõhusus umbes 41%.
Mis on alkohoolne kääritamine?
Alkohoolne kääritamine on teist tüüpi kääritamine, mis toimub anaeroobsetes tingimustes. See on anaeroobne hingamisprotsess, mis toodab energiat ATP kujul taimedes ja mõnedes mikroorganismides, nagu pärmseened jne. Lisaks toimub see protsess kahes etapis. Algselt muundub püruvaat kahe süsiniku atseetaldehüüdiks, eemaldades karboksüülrühma süsinikdioksiidi molekulina. Seejärel muundub atseetaldehüüd NADH-st elektrone võttes etanooliks.
Joonis 02: Alkohoolne kääritamine
Siin muundub NADH NAD-ks+ Seega annab alkoholkäärimine lõpptoodetena etanooli ja CO2. Sellised ensüümid nagu aspüroviinamarihappe dekarboksülaas ja alkoholdehüdrogenaas katalüüsivad neid reaktsioone. Veelgi enam, see protsess moodustab 2 ATP molekuli glükoosimolekuli kohta. Seetõttu on energiatõhusus umbes 29%.
Millised on piimhappe ja alkohoolse kääritamise sarnasused?
- Piimhappekäärimine ja alkoholkäärimine on anaeroobsed hingamisprotsessid.
- Samuti toodavad mõlemad teed energiat.
- Mõlemad toimuvad anaeroobsetes tingimustes ja toodavad väikese koguse ATP-d (2 ATP molekuli ühest glükoosimolekulist).
- Lisaks on glükolüüs mõlemas protsessis tavaline protsess.
- Lisaks on NAD+ redutseerija ja mõlemad regenereerivad seda redutseerijat.
- Pealegi on mõlema protsessi lõppsaaduseks suured orgaanilised ühendid, mis ise on energiavarudeks.
Mis vahe on piimhappel ja alkohoolsel kääritamisel?
Piimhappekäärimine ja alkoholkäärimine on kahte tüüpi käärimisprotsesse, mis toimuvad anaeroobsetes tingimustes. Mõlemad protsessid toodavad energiat, kuid vähesel määral. Peamine erinevus piimhappe ja alkohoolse kääritamise vahel on aga see, et piimhappekääritamise tulemuseks on glükoosist laktaat. Alkohoolse kääritamise tulemusena saadakse glükoosist etanool ja süsinikdioksiid.
Lisaks toimub piimhappekäärimine loomade lihasrakkudes ja bakterites, samas kui alkoholkäärimine toimub taimedes ja mõnedes mikroobides, näiteks pärmides. Niisiis, see on veel üks erinevus piimhappe ja alkohoolse kääritamise vahel. Piimhappe kääritamine on oluline jogurti ja juustu tootmisel, alkoholi kääritamine aga leiva, veini, õlle ja äädika tootmisel.
Allpool piimhappe ja alkohoolse kääritamise erinevust kirjeldav infograafik näitab üksikasjalikult kõiki neid erinevusi.
Kokkuvõte – piimhape vs alkohoolne fermentatsioon
Käärimist on kahte tüüpi; piimhappekäärimine ja alkoholkäärimine. Mõlemad protsessid toodavad energiat ja toimuvad anaeroobsetes tingimustes hapniku puudumisel. Samuti on mõlemad kääritamise viisid tööstuslikult olulised. Erinevusi kokku võttes on aga piimhappe ja alkohoolse kääritamise peamine erinevus see, et piimhappe kääritamise tulemuseks on glükoosist laktaat, alkoholkäärimise tulemuseks aga etanool ja glükoosist süsinikdioksiid. Lisaks toimub piimhappekäärimine loomade lihasrakkudes ja teatud mikroorganismides, samas kui alkoholkäärimine toimub taimekudedes ja mõnedes mikroorganismides.
