Razlika između aerobne i anaerobne fermentacije

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 13:33

Ključna razlika – aerobna vs anaerobna fermentacija

Izraz aerobna fermentacija je pogrešan naziv jer je fermentacija anaerobna, tj. ne zahtijeva kisik. Dakle, aerobna fermentacija se zapravo ne odnosi na proces fermentacije; ovaj proces se odnosi na proces ćelijskog disanja. Ključna razlika između aerobne i anaerobne fermentacije je u tome što aerobna fermentacija koristi kisik dok anaerobna fermentacija ne koristi kisik. O daljim razlikama će se raspravljati u ovom članku.

Šta je aerobna fermentacija

Kao što je gore spomenuto, termin “aerobna fermentacija” je pogrešno nazvan jer je fermentacija anaerobni proces. Jednostavno, ovo je proces sagorevanja jednostavnih šećera u energiju u ćelijama; naučnije, to se može nazvati aerobnim disanjem.

Može se definisati kao proces proizvodnje ćelijske energije u prisustvu kiseonika. Otprilike proizvodi 36 molekula ATP-a razlažući hranu u mitohondrijima. Uključuje tri koraka, odnosno glikolizu, ciklus limunske kiseline i sistem za transport elektrona. Konzumira ugljikohidrate, masti i proteine; konačni proizvodi ovog procesa su ugljični dioksid i voda.

Pojednostavljena reakcija

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

ΔG=−2880 kJ po molu C₆H₁₂O₆

(-) označava da se reakcija može dogoditi spontano

Aerobni proces disanja

1. Glikoliza

To je metabolički put koji se javlja u citosolu ćelija u živim organizmima. Ovo može funkcionirati u prisustvu ili odsustvu kisika. U prisustvu kiseonika proizvodi piruvat. Dva ATP molekula se proizvode kao neto oblik energije.

Ukupna reakcija se može izraziti na sljedeći način:

Glukoza + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 piruvat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + toplina}

Piruvat se oksidira u acetil-CoA i CO_{2 pomoću kompleksa piruvat dehidrogenaze (PDC). Nalazi se u mitohondrijima eukariota i citosolu prokariota.}

2. Ciklus limunske kiseline

Cikus limunske kiseline se takođe naziva Krebsov ciklus i javlja se u mitohondrijskom matriksu. Ovo je proces od 8 koraka koji uključuje različite vrste enzima i koenzima. Neto dobitak od jednog molekula glukoze je 6 NADH, 2 FADH_{2,i 2 GTP.}

3. Elektronski transportni sistem

Sistem za transport elektrona poznat je i kao oksidativna fosforilacija. Kod eukariota, ovaj korak se događa u mitohondrijskim kristama.

Šta je anaerobna fermentacija?

Anaerobna fermentacija je proces koji uzrokuje razgradnju organskih jedinjenja. Ovaj proces redukuje dušik u organske kiseline i amonijak. Ugljik iz organskih jedinjenja oslobađa se uglavnom kao gas metan (CH₄). Mali dio ugljika može se udahnuti kao CO_{2 Tehnika razgradnje koja se ovdje dogodila se koristi u kompostiranju. Razgradnja se odvija u četiri faze i to: hidroliza, acidogeneza, acetogeneza i metanogeneza.}

Proces anaerobne fermentacije

1. Hidroliza

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

2. Acidogeneza

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

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

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Acetogeneza

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. Metanogeneza

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Koja je razlika između aerobne i anaerobne fermentacije?

Karakteristike aerobne i anaerobne fermentacije

Upotreba kiseonika:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija koristi kiseonik.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija ne koristi kiseonik.

ATP prinos:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija daje 38 ATP molekula

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija ne proizvodi ATP molekule.

Pojava:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija se dešava unutar živih organizama.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija se dešava izvan živih organizama.

Učešće mikroorganizama:

Aerobna fermentacija: Nisu uključeni mikroorganizmi

Anaerobna fermentacija: Mikroorganizmi su uključeni

Temperatura:

Aerobna fermentacija: temperatura okoline nije potrebna za proces.

Anaerobna fermentacija: Za proces je potrebna temperatura okoline.

Tehnika:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija je metoda proizvodnje energije.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija je metoda razgradnje.

Faze:

Aerobna fermentacija: Faze uključuju glikolizu, Krebsov ciklus i sistem transporta elektrona

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija nema glikolizu ili druge faze.

CH_{4 Proizvodnja:}

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija ne proizvodi CH_4.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija proizvodi CH_4.