Erinevus aeroobse ja anaeroobse fermentatsiooni vahel

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 13:37

Peamine erinevus – aeroobne vs anaeroobne fermentatsioon

Termina aeroobne kääritamine on vale nimetus, kuna kääritamine on anaeroobne, st see ei vaja hapnikku. Seega ei viita aeroobne kääritamine tegelikult käärimisprotsessile; see protsess viitab rakulise hingamise protsessile. Peamine erinevus aeroobse ja anaeroobse kääritamise vahel on see, et aeroobsel kääritamisel kasutatakse hapnikku, samas kui anaeroobsel kääritamisel hapnikku ei kasutata. Edasisi erinevusi käsitletakse selles artiklis.

Mis on aeroobne fermentatsioon

Nagu eespool mainitud, nimetatakse terminit "aeroobne kääritamine" valesti, kuna kääritamine on anaeroobne protsess. Lihts alt, see on protsess, mille käigus põletatakse rakkudes lihtsad suhkrud energiaks; teaduslikum alt võib seda nimetada aeroobseks hingamiseks.

Seda võib määratleda kui rakuenergia tootmise protsessi hapniku juuresolekul. See toodab ligikaudu 36 ATP molekuli, lagundades toitu mitokondrites. See sisaldab kolme etappi, nimelt glükolüüsi, sidrunhappe tsüklit ja elektronide transpordisüsteemi. See tarbib süsivesikuid, rasvu ja valke; selle protsessi lõppsaadused on süsinikdioksiid ja vesi.

Lihtsustatud reaktsioon

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

ΔG=−2880 kJ C₆H₁₂O₆

(-) näitab, et reaktsioon võib tekkida spontaanselt

Aeroobne hingamisprotsess

1. Glükolüüs

See on ainevahetusrada, mis toimub elusorganismide rakkude tsütosoolis. See võib toimida kas hapniku juuresolekul või puudumisel. See toodab püruvaati hapniku juuresolekul. Netoenergia vormina toodetakse kahte ATP molekuli.

Üldist reaktsiooni saab väljendada järgmiselt:

Glükoos + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 püruvaati + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + soojus}

Püruvaat oksüdeeritakse püruvaatdehüdrogenaasi kompleksi (PDC) toimel atsetüül-CoA-ks ja CO_{2. See asub eukarüootide mitokondrites ja prokarüootide tsütosoolis.}

2. Sidrunhappe tsükkel

Sidrunhappe tsüklit nimetatakse ka Krebsi tsükliks ja see toimub mitokondriaalses maatriksis. See on 8-etapiline protsess, mis hõlmab erinevat tüüpi ensüüme ja kaasensüüme. Ühe glükoosi molekuli puhaskasum on 6 NADH, 2 FADH_{2,ja 2 GTP.}

3. Elektronide transpordisüsteem

Elektronide transpordisüsteemi tuntakse ka kui oksüdatiivset fosforüülimist. Eukarüootidel toimub see etapp mitokondriaalses kristlas.

Mis on anaeroobne fermentatsioon?

Anaeroobne kääritamine on protsess, mis põhjustab orgaaniliste ühendite lagunemist. See protsess redutseerib lämmastiku orgaanilisteks hapeteks ja ammoniaagiks. Orgaaniliste ühendite süsinik eraldub peamiselt metaangaasina (CH₄). Väike osa süsinikust võib sisse hingata kui CO_{2 Siin esinenud lagunemistehnikat kasutatakse kompostimisel. Lagunemine toimub nelja etapina, nimelt: hüdrolüüs, atsidogenees, atsetogenees ja metanogenees.}

Anaeroobne fermentatsiooniprotsess

1. Hüdrolüüs

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

2. Atsidogenees

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

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

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Atsetogenees

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. Metanogenees

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Mis vahe on aeroobsel ja anaeroobsel kääritamisel?

Aeroobse ja anaeroobse fermentatsiooni omadused

Hapniku kasutamine:

Aeroobne kääritamine: aeroobsel kääritamisel kasutatakse hapnikku.

Anaeroobne kääritamine: anaeroobne kääritamine ei kasuta hapnikku.

ATP tootlus:

Aeroobne kääritamine: aeroobne kääritamine annab 38 ATP molekuli

Anaeroobne kääritamine: anaeroobne kääritamine ei tooda ATP molekule.

Esinemine:

Aeroobne käärimine: aeroobne käärimine toimub elusorganismides.

Anaeroobne käärimine: anaeroobne käärimine toimub väljaspool elusorganisme.

Mikroorganismide kaasamine:

Aeroobne kääritamine: mikroorganismid ei ole kaasatud

Anaeroobne kääritamine: kaasatud on mikroorganismid

Temperatuur:

Aeroobne kääritamine: protsessi jaoks ei nõuta ümbritseva õhu temperatuuri.

Anaeroobne kääritamine: protsessi jaoks on vajalik ümbritseva õhu temperatuur.

Tehnika:

Aeroobne kääritamine: aeroobne kääritamine on energiatootmismeetod.

Anaeroobne kääritamine: anaeroobne kääritamine on lagunemismeetod.

Etapid:

Aeroobne kääritamine: etapid hõlmavad glükolüüsi, Krebsi tsüklit ja elektronide transpordisüsteemi

Anaeroobne kääritamine: anaeroobsel kääritamisel ei ole glükolüüsi ega muid etappe.

CH_{4 Tootmine:}

Aeroobne kääritamine: aeroobne kääritamine ei tekita CH_4.

Anaeroobne kääritamine: anaeroobne kääritamine tekitab CH_4.