Kluczowa różnica między fermentacją homomlekową i heteromlekową polega na tym, że w fermentacji homomlekowej jedna cząsteczka glukozy przekształca się w dwie cząsteczki kwasu mlekowego, podczas gdy w fermentacji heteromlekowej jedna cząsteczka glukozy tworzy kwas mlekowy, dwutlenek węgla i etanol.
Fermentacja to proces metaboliczny, w którym cząsteczki organiczne przekształcają się w kwasy, gazy lub alkohole. Proces ten zachodzi przy braku tlenu lub jakiegokolwiek innego łańcucha transportu elektronów. Główną funkcją procesu fermentacji jest regeneracja NAD+ z NADH, aby mógł być ponownie użyty w procesie glikolizy. Istnieją dwa główne rodzaje fermentacji, takie jak fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja etanolu.
Co to jest fermentacja kwasu mlekowego?
Fermentacja kwasu mlekowego to proces biologiczny, w którym glukoza lub podobna cząsteczka cukru jest przekształcana w energię komórkową i mleczan metabolitów. Tutaj cząsteczka cukru może być glukozą lub inną sześciowęglową cząsteczką cukru. Można również stosować disacharydy, takie jak sacharoza. Mleczan to kwas mlekowy w roztworze. Fermentacja kwasu mlekowego jest procesem beztlenowym zachodzącym w niektórych komórkach bakteryjnych i zwierzęcych, w tym w komórkach mięśniowych.
Co to jest fermentacja homolaktyczna?
Fermentacja homolaktyczna to przekształcenie jednej cząsteczki glukozy w dwie cząsteczki kwasu mlekowego. Jest to przeciwieństwo fermentacji heterolaktycznej. W procesie fermentacji homomlekowej biorą udział bakterie homofermentacyjne, które potrafią przekształcić glukozę w dwie cząsteczki mleczanu, a ta reakcja chemiczna jest wykorzystywana do przeprowadzenia fosforylacji na poziomie substratu w celu wytworzenia dwóch cząsteczek ATP. Reakcja jest następująca:
Glukoza + 2 ADP + 2Pi → 2 mleczany + 2 ATP
Podczas procesu fermentacji homomlekowej pirogronian ulega redukcji do mleczanu lub kwasu mlekowego w obecności enzymu dehydrogenazy mleczanowej. Proces ten nazywa się „homo-”, ponieważ jako produkt końcowy wytwarzany jest pojedynczy kwas.
Rysunek 01: Fermentacja kwasu mlekowego
Ogólnie gatunki bakterii kwasu mlekowego, które mogą przeprowadzać fermentację homomlekową, nazywa się homofermenterami. Bakterie te mogą głównie wytwarzać kwas mlekowy na drodze glikolitycznej. Najczęstsze formy bakterii, które mogą wykonywać ten proces, to Lactococcus lactis, gatunki Streptococcus i gatunki termobakterii.
Co to jest fermentacja heterolaktyczna?
Fermentacja heteromlekowa to konwersja jednej cząsteczki glukozy w cząsteczkę kwasu mlekowego, dwutlenek węgla i etanol. Jest to proces odwrotny do fermentacji homomlekowej. Proces ten obejmuje bakterie heterofermentacyjne, które są w stanie wytworzyć mniej mleczanu i mniejszą ilość ATP w porównaniu do porównania, ale mogą wytwarzać kilka innych produktów, w tym etanol i dwutlenek węgla. Reakcja chemiczna tego procesu jest następująca:
Glukoza + ADP + 2Pi → mleczan + etanol + CO2 + ATP
Niektóre przykłady bakterii heterofermentacyjnych obejmują Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus bifermentous i Leconostoc lactis.
Jaka jest różnica między fermentacją homolaktyczną a heterolaktyczną?
Fermentacja to ważny proces biologiczny. Istnieją dwa rodzaje, jak fermentacja etanolowa i fermentacja kwasu mlekowego. Ponadto fermentację kwasu mlekowego można podzielić na dwie grupy jako fermentację homomlekową i heteromlekową. Kluczowa różnica między fermentacją homomlekową i heteromlekową polega na tym, że w fermentacji homomlekowej jedna cząsteczka glukozy przekształca się w dwie cząsteczki kwasu mlekowego, podczas gdy w fermentacji heteromlekowej jedna cząsteczka glukozy tworzy kwas mlekowy, dwutlenek węgla i etanol.
Co więcej, fermentacja homomlekowa charakteryzuje się wysoką produkcją ATP w porównaniu z fermentacją heteromlekową. Poza tym fermentacja homomlekowa obejmuje homofermentery, w tym Lactococcus lactis, gatunki Streptococcus i gatunki termobakterii, podczas gdy fermentacja heteromlekowa obejmuje heterofermentery, w tym Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus bifermentous i Leconostoc lactis.
Poniższa infografika zestawia różnice między fermentacją homolaktyczną i heterolaktyczną w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Fermentacja homolaktyczna kontra heterolaktyczna
Fermentacja to ważny proces biologiczny. Istnieją dwa rodzaje, jak fermentacja etanolowa i fermentacja kwasu mlekowego. Ponadto fermentację kwasu mlekowego można podzielić na dwie grupy jako fermentację homomlekową i heteromlekową. Kluczowa różnica między fermentacją homomlekową i heteromlekową polega na tym, że w fermentacji homomlekowej jedna cząsteczka glukozy przekształca się w dwie cząsteczki kwasu mlekowego, podczas gdy w fermentacji heteromlekowej jedna cząsteczka glukozy tworzy kwas mlekowy, dwutlenek węgla i etanol.
