Rozdiel medzi aeróbnou a anaeróbnou fermentáciou

Kľúčový rozdiel - aeróbne vs anaeróbne kvasenie
 

Termín aeróbna fermentácia je nesprávne označenie, pretože fermentácia je anaeróbna, t.j. nevyžaduje kyslík. Aeróbna fermentácia sa teda v skutočnosti netýka fermentačného procesu; tento proces sa týka procesu bunkového dýchania. kľúčový rozdiel medzi aeróbnou a anaeróbnou fermentáciou je to aeróbna fermentácia využíva kyslík, zatiaľ čo anaeróbna fermentácia nepoužíva kyslík. Ďalšie rozdiely budú diskutované v tomto článku.

Čo je aeróbna fermentácia

Ako je uvedené vyššie, výraz „aeróbna fermentácia“ je pomenovaný, pretože fermentácia je anaeróbny proces. Jednoducho je to proces spaľovania jednoduchých cukrov na energiu v bunkách; vedecky sa dá nazvať aeróbne dýchanie.

Dá sa definovať ako proces výroby bunkovej energie v prítomnosti kyslíka. Zhruba produkuje 36 molekúl ATP rozkladom potravín v mitochondriách. Zahŕňa tri kroky, a to glykolýzu, cyklus kyseliny citrónovej a systém prenosu elektrónov. Konzumuje uhľohydráty, tuky a bielkoviny; finálnymi produktmi tohto procesu sú oxid uhličitý a voda.

Zjednodušená reakcia

C₆H₁₂O₆ (s) + 6O₂ g) → 6 CO₂ (g) + 6H₂O (l) + teplo

ΔG = - 2880 kJ na mol C₆H₁₂O₆

(-) znamená, že k reakcii môže dôjsť spontánne

Proces aeróbneho dýchania

1. Glykolýza

Je to metabolická cesta, ktorá sa vyskytuje v cytozole buniek v živých organizmoch. To môže fungovať buď v prítomnosti alebo v neprítomnosti kyslíka. Produkuje pyruvát v prítomnosti kyslíka. Ako forma čistej energie sa vyrábajú dve molekuly ATP.

Celková reakcia sa môže vyjadriť takto:

Glukóza + 2 NAD⁺ + 2 str_ja + 2 ADP → 2 pyruvát + 2 NADH + 2 ATP + 2 H⁺ + 2H₂O + teplo

Pyruvát sa oxiduje na acetyl-CoA a CO₂ komplexom pyruvát dehydrogenázy (PDC). Nachádza sa v mitochondriách eukaryotických a cytosólov prokaryotov.

2. Cyklus kyseliny citrónovej

Cyklus kyseliny citrónovej sa tiež nazýva Krebsov cyklus a vyskytuje sa v mitochondriálnej matrici. Toto je 8-krokový proces zahŕňajúci rôzne typy enzýmov a koenzýmov. Čistý zisk z jednej molekuly glukózy je 6 NADH, 2 FADH_2, a 2 GTP.

3. Elektrónový dopravný systém

Elektrónový transportný systém je tiež známy ako oxidatívna fosforylácia. V eukaryotoch sa tento krok vyskytuje v mitochondriálnych krčkách.

Čo je anaeróbna fermentácia?

Anaeróbna fermentácia je proces, ktorý spôsobuje rozklad organických zlúčenín. Tento proces redukuje dusík na organické kyseliny a amoniak. Uhlík z organických zlúčenín sa uvoľňuje hlavne ako plynný metán (CH₄). Malá časť uhlíka sa môže dýchať ako CO₂. Tu použitá technika rozkladu sa používa pri kompostovaní. K rozkladu dochádza v štyroch stupňoch, a to: hydrolýza, acidogenéza, acetogenéza a metanogenéza.

Proces anaeróbnej fermentácie

1. Hydrolýza

C₆H₁₀O₄ + 2H₂O → C₆H₁₂O₆ + 2H₂

2. acidogeneze

C₆H₁₂O₆ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂ 2CH₃CH₂COOH + 2H₂O

C₆H₁₂O₆ → 3CH₃COOH

3. Acetogenéza

CH₃CH₂COO^- + 3H₂O ↔ CH₃COO^- + H⁺ + HCO₃^- + 3H₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂0 2CH₃COOH + 2CO₂ + 4H₂

CH₃CH₂OH + 2H₂O ↔ CH₃COO^- + 2H₂ +H⁺

4. Metanogenéza

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH₄ + 2CH₃COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Aký je rozdiel medzi aeróbnou a anaeróbnou fermentáciou?

Charakteristika aeróbnej a anaeróbnej fermentácie

Použitie kyslíka:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia využíva kyslík.

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia nepoužíva kyslík.

Výnos ATP:

Aeróbna fermentácia: Aeróbnou fermentáciou sa získa 38 molekúl ATP

anaeróbne kvasenie: Anaeróbna fermentácia nevytvára molekuly ATP.

výskyt:

Aeróbna fermentácia: Vo vnútri živých organizmov dochádza k aeróbnej fermentácii.

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia prebieha mimo živých organizmov.

Zapojenie mikroorganizmov:

Aeróbna fermentácia:  Nie sú zahrnuté žiadne mikroorganizmy

Anaeróbna fermentácia: Zahrnuté sú mikroorganizmy

teplota:

Aeróbna fermentácia: Pri tomto postupe sa nevyžaduje okolitá teplota.

Anaeróbna fermentácia: Pre proces je potrebná teplota okolia.

technika:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia je metóda výroby energie.

Anaeróbna fermentácia:  Anaeróbna fermentácia je metóda rozkladu.

etapy:

Aeróbna fermentácia: Fázy zahŕňajú glykolýzu, Krebsov cyklus a systém prenosu elektrónov

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia nemá glykolýzu ani iné stupne.

CH₄ produkcie:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia neprodukuje CH₄ .

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia produkuje CH_4.

Referencie:

Bunkové dýchanie [Online]. K dispozícii: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration#Aerobic_respiration [Prístup k 7. júlu 2016].

Anaeróbna fermentácia [Online]. K dispozícii: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_anaerobic.htm 2016].

Proces anaeróbnej digescie [Online]. K dispozícii: http://www.wtert.eu/default.asp?Menue=13&ShowDok=12 [sprístupnené 8. júla 2016].

 S láskavým dovolením: 

„CellRespiration“ od RegisFrey - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia

"Kompost-dirt" By normanack - (CC BY 2.0) prostredníctvom Commons Wikimedia