Erinevus kääritamise ja glükolüüsi vahel

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

Peamine erinevus – fermentatsioon vs glükolüüs

Nii kääritamine kui ka glükolüüs on protsessid, mille käigus muundatakse keerukad molekulid, nagu suhkrud ja süsivesikud, lihtsateks vormideks. Käärimisel kasutatakse muundamisel pärmi või baktereid, glükolüüsil aga mitte. See on peamine erinevus kääritamise ja glükolüüsi vahel ning edasisi erinevusi käsitletakse selles artiklis.

Mis on fermentatsioon?

Käärimine on ainevahetusprotsess, mis muudab suhkru (peamiselt glükoosi, fruktoosi ja sahharoosi) hapeteks, gaasideks või alkoholiks. Põhimõtteliselt esineb see pärmis, bakterites ja hapnikuvaeguses lihasrakkudes, et kääritada piimhapet. Krebsi tsükkel ja elektronide transpordisüsteem fermentatsioonis ei esine. Ainus energia eraldamise viis on aga glükolüüs pluss üks või kaks lisareaktsiooni. Põhimõtteliselt on see NAD^{+ regeneratsioon glükolüüsi käigus tekkivast NADH-st.}

Käärimise tüübid

Piimhappekääritamine ja alkoholkääritamine on kääritamise silmapaistvad tüübid.

Piimhappekääritamine

Piimhappekäärimine on samuti sarnane protsess, kus suhkur muudetakse energiaks. Seda kasutatakse sagedamini toiduainete säilitamisel.

C₆H₁₂O₆ (glükoos) → 2 CH _{3CHOHCOOH (piimhape)}

Piimhappekäärimine toimub selliste bakterite nagu Lactobacillus acidophilus ja seente juuresolekul. NADH kannab piimhappekääritamisel oma elektroni otse püruvaadile. Piimhappe fermentatsiooni võib täheldada jogurti tootmisel ja lihasrakkude sees.

Alkoholi kääritamine

See on protsess, mille käigus toidus sisalduvad suhkrud – glükoos, fruktoos ja sahharoos – muudetakse energiaks. Leib, tee (Kimbucha) ja joogid (alkohoolsed – õllevein, viski, viin ja rumm) toodetakse alkoholi kääritamise teel.

C₆H₁₂O₆ (glükoos) → 2 C ₂H₅OH (etanool) + 2 CO_{2 (süsinikdioksiid)}

Pärm ja teatud bakterid võivad läbi viia etanooli fermentatsiooni. Etanooli kääritamisel loovutab NADH oma elektronid püruvaadi derivaadile, mille tulemusena tekib lõppsaadusena etanool.

Kääritamise kasutusalad

Õlu, vein, jogurt, juust, hapukapsas, kimchi ja pepperoni on mõned näited kääritamise teel toodetud toodetest. Kääritamist kasutatakse ka reoveepuhastuses, tööstuslikus alkoholitootmises ja gaasilise vesiniku tootmisel.

Kääritamise eelised

Käärimise käigus tekkivad bakterid (probiootikumid) võivad olla kasulikud seedesüsteemile. Lisaks võib toiduainete kääritamise teel konserveerimine tõsta nende toiteväärtust, kuna kääritamine tõstab vitamiinitaset.

Etanooli kääritamine

Mis on glükolüüs?

Glükolüüs on defineeritud kui süsivesikute (nagu glükoos) ensümaatiline lagunemine fosfaadi derivaatide abil püroviinamari- või piimhappe ja energia tootmisel, mis salvestatakse ATP kõrge energiasisaldusega fosfaatsidemetesse.

Seda tuntakse ka kui "magusat poolitusprotsessi". See on metaboolne rada, mis esineb elusorganismide rakkude tsütosoolis. See võib toimida kas hapniku juuresolekul või puudumisel. Seetõttu võib selle jagada aeroobseks ja anaeroobseks glükolüüsiks. Aeroobne glükolüüs annab rohkem ATP-d kui anaeroobne protsess. Hapniku juuresolekul toodab see püruvaati ja netoenergiavormina tekivad 2ATP molekulid.

Anaeroobne glükolüüs on ainus tõhus vahend energia tootmiseks lühikese intensiivse treeningu ajal, mis annab energiat ajavahemikuks 10 sekundist kuni 12 minutini.

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 CO2-ks. See asub eukarüootide mitokondrites ja prokarüootide tsütosoolis.

Glükolüüs toimub varieeruv alt peaaegu kõigis organismides, nii aeroobsetes kui anaeroobsetes.

Glükolüüsi metaboolne rada muudab glükoosi püruvaadiks rea vahemetaboliitide kaudu.

Mis vahe on fermentatsioonil ja glükolüüsil?

Käärimise ja glükolüüsi määratlus:

Käärimine: käärimine on ainevahetusprotsess, mis muudab suhkru hapeteks, gaasideks või alkoholiks.

Glükolüüs: glükolüüs on süsivesikute ensümaatiline lagundamine.

Käärimise ja glükolüüsi omadused:

Hapniku kasutamine:

Käärimine: fermentatsioonil ei kasutata hapnikku.

Glükolüüs: glükolüüsil kasutatakse hapnikku.

Protsess:

Käärimine: kääritamist peetakse anaeroobseks.

Glükolüüs: glükolüüs võib olla anaeroobne või aeroobne.

ATP tootlus:

Käärimine: käärimise käigus saadakse nullenergiat.

Glükolüüs: toodetakse 2 ATP molekuli.

Faasid:

Käärimine: fermentatsioonil on 2 põhifaasi: piimhappekäärimine ja etanoolikääritamine.

Glükolüüs: glükolüüs jaguneb aeroobseks ja anaeroobseks glükolüüsiks

Mikroorganismide kaasamine:

Käärimine: kääritamises osalevad bakterid ja pärm.

Glükolüüs: Glükolüüsis osalevad bakterid ja pärm.

Etanooli või piimhappe tootmine

Käärimine: käärimisel tekib etanool või piimhape.

Glükolüüs: glükolüüs ei tooda etanooli ega piimhapet.

Püruviinhappe kasutamine

Käärimine: fermentatsioon algab püruviinhappe kasutamisega.

Glükolüüs: glükolüüsil tekib püroviinamarihape.

Püruviinhappe saatus

Käärimine: püruviinhape muudetakse jääkproduktiks

Glükolüüs: glükolüüs toodab püruviinhapet, mida kasutatakse energia tootmiseks. Endine aeroobne hingamine.