Kluczowa różnica – fermentacja vs glikoliza
Zarówno fermentacja, jak i glikoliza to procesy przekształcania złożonych cząsteczek, takich jak cukry i węglowodany, w proste formy. Fermentacja wykorzystuje drożdże lub bakterie w procesie konwersji, podczas gdy glikoliza nie. Jest to kluczowa różnica między fermentacją a glikolizą, dalsze różnice zostaną omówione w tym artykule.
Co to jest fermentacja?
Fermentacja to proces metaboliczny, który przekształca cukier (głównie glukozę, fruktozę i sacharozę) w kwasy, gazy lub alkohol. Zasadniczo występuje w komórkach mięśniowych drożdży, bakterii i niedotlenionych w celu fermentacji kwasu mlekowego. Cykl Krebsa i system transportu elektronów nie występują w fermentacji. Jednak jedyną ścieżką ekstrakcji energii jest glikoliza plus jedna lub dwie dodatkowe reakcje. Jest to w zasadzie regeneracja NAD+ z NADH wytworzonego podczas glikolizy.
Rodzaje fermentacji
Fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja alkoholowa to główne rodzaje fermentacji.
Fermentacja kwasu mlekowego
Fermentacja kwasu mlekowego to również podobny proces, w którym cukier jest przekształcany w energię. Jest częściej stosowany w konserwacji żywności.
C6H12O6 (glukoza) → 2 CH 3CHOHCOOH (kwas mlekowy)
Fermentacja kwasu mlekowego zachodzi w obecności bakterii, takich jak Lactobacillus acidophilus i grzyby. NADH przenosi swój elektron bezpośrednio do pirogronianu w fermentacji kwasu mlekowego. Fermentację kwasu mlekowego można zaobserwować w produkcji jogurtu oraz wewnątrz komórek mięśniowych.
Fermentacja alkoholowa
Jest to proces, w którym cukry – glukoza, fruktoza i sacharoza zawarte w żywności są przekształcane w energię. W procesie fermentacji alkoholowej wytwarza się chleb, trochę herbaty (Kimbucha) oraz napoje (alkoholowe – wino piwne, whisky, wódka i rum).
C6H12O6 (glukoza) → 2 C 2H5OH (etanol) + 2 CO2 (dwutlenek węgla)
Drożdże i niektóre bakterie mogą przeprowadzać fermentację etanolu. W fermentacji etanolowej NADH przekazuje swoje elektrony pochodnej pirogronianu, wytwarzając etanol jako produkt końcowy.
Zastosowania fermentacji
Piwo, wino, jogurt, ser, kapusta kiszona, kimchi i pepperoni to tylko niektóre przykłady produktów wytwarzanych w procesie fermentacji. Fermentacja jest również wykorzystywana w oczyszczaniu ścieków, przemysłowej produkcji alkoholu oraz w produkcji gazowego wodoru.
Korzyści z fermentacji
Bakterie wytwarzane podczas fermentacji (probiotyki) mogą być korzystne dla układu pokarmowego. Ponadto konserwowanie żywności przez fermentację może zwiększyć ich wartość odżywczą, ponieważ fermentacja zwiększa poziom witamin.
Fermentacja etanolu
Co to jest glikoliza?
Glikoliza jest definiowana jako enzymatyczny rozkład węglowodanów (jako glukozy) za pomocą pochodnych fosforanowych z wytworzeniem kwasu pirogronowego lub mlekowego i energii zmagazynowanej w wysokoenergetycznych wiązaniach fosforanowych ATP.
Jest to również znane jako „słodki proces dzielenia”. Jest to szlak metaboliczny, który zachodzi w cytozolu komórek organizmów żywych. Może to funkcjonować w obecności lub braku tlenu. Dlatego można ją podzielić na glikolizę tlenową i beztlenową. Glikoliza tlenowa daje więcej ATP niż proces beztlenowy. W obecności tlenu wytwarza pirogronian, a cząsteczki 2ATP są produkowane jako forma energii netto.
Glioliza beztlenowa jest jedynym skutecznym sposobem wytwarzania energii podczas krótkich, intensywnych ćwiczeń dostarczających energii przez okres od 10 sekund do 12 minut.
Całkowitą reakcję można wyrazić w następujący sposób.
Glukoza + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 pirogronian + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H2O + ciepło
Pirogronian jest utleniany do acetylo-CoA i CO2 przez kompleks dehydrogenazy pirogronianowej (PDC). Znajduje się w mitochondriach eukariotów i cytozolu prokariotów.
Glikoliza zachodzi z zmiennością, prawie we wszystkich organizmach, zarówno tlenowych, jak i beztlenowych.
Metaboliczny szlak glikolizy przekształca glukozę w pirogronian poprzez szereg pośrednich metabolitów.
Jaka jest różnica między fermentacją a glikolizą?
Definicja fermentacji i glikolizy:
Fermentacja: Fermentacja to proces metaboliczny, który przekształca cukier w kwasy, gazy lub alkohol.
Glikoliza: Glikoliza to enzymatyczny rozkład węglowodanów.
Charakterystyka fermentacji i glikolizy:
Zużycie tlenu:
Fermentacja: Fermentacja nie wykorzystuje tlenu.
Glikoliza: Glikoliza wykorzystuje tlen.
Proces:
Fermentacja: Fermentacja jest uważana za beztlenową.
Glikoliza: Glikoliza może być beztlenowa lub tlenowa.
Uzysk ATP:
Fermentacja: Podczas fermentacji uzyskuje się zero energii.
Glikoliza: produkowane są 2 cząsteczki ATP.
Fazy:
Fermentacja: Fermentacja składa się z 2 podstawowych faz: fermentacji kwasu mlekowego i fermentacji etanolu.
Glikoliza: Glikoliza jest podzielona na glikolizę tlenową i beztlenową
Zaangażowanie mikroorganizmów:
Fermentacja: Bakterie i drożdże biorą udział w fermentacji.
Glikoliza: Bakterie i drożdże biorą udział w glikolizie.
Produkcja etanolu lub kwasu mlekowego
Fermentacja: W wyniku fermentacji powstaje etanol lub kwas mlekowy.
Glikoliza: Glikoliza nie wytwarza etanolu ani kwasu mlekowego.
Zastosowanie kwasu pirogronowego
Fermentacja: Fermentacja rozpoczyna się przy użyciu kwasu pirogronowego.
Glikoliza: Glikoliza wytwarza kwas pirogronowy.
Los kwasu pirogronowego
Fermentacja: kwas pirogronowy jest przekształcany w produkt odpadowy
Glikoliza: Glikoliza wytwarza kwas pirogronowy, który jest wykorzystywany do wytwarzania energii. Ex- oddychanie tlenowe.
