Rozdiel medzi aeróbnou a anaeróbnou fermentáciou

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 13:49

Kľúčový rozdiel – aeróbna vs anaeróbna fermentácia

Pojem aeróbna fermentácia je nesprávne označenie, pretože fermentácia je anaeróbna, t.j. nevyžaduje kyslík. Aeróbna fermentácia teda v skutočnosti neodkazuje na fermentačný proces; tento proces sa týka procesu bunkového dýchania. Kľúčový rozdiel medzi aeróbnou a anaeróbnou fermentáciou je v tom, že aeróbna fermentácia využíva kyslík, zatiaľ čo anaeróbna fermentácia nepoužíva kyslík. O ďalších rozdieloch sa bude diskutovať v tomto článku.

Čo je aeróbna fermentácia

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

Môže byť definovaný ako proces výroby bunkovej energie v prítomnosti kyslíka. Rozkladom potravy v mitochondriách produkuje zhruba 36 molekúl ATP. Zahŕňa tri kroky, a to glykolýzu, cyklus kyseliny citrónovej a systém prenosu elektrónov. Konzumuje sacharidy, tuky a bielkoviny; konečnými produktmi tohto procesu sú oxid uhličitý a voda.

Zjednodušená reakcia

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

ΔG=−2880 kJ na mol C₆H₁₂O₆

(-) znamená, že reakcia môže nastať spontánne

Proces aeróbneho dýchania

1. Glykolýza

Je to metabolická dráha, ktorá sa vyskytuje v cytosóle buniek v živých organizmoch. To môže fungovať buď v prítomnosti alebo neprítomnosti kyslíka. V prítomnosti kyslíka produkuje pyruvát. Dve molekuly ATP sa vyrábajú ako čistá forma energie.

Celkovú reakciu možno vyjadriť takto:

Glukóza + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 pyruvát + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + teplo}

Pyruvát sa oxiduje na acetyl-CoA a CO_{2 komplexom pyruvátdehydrogenázy (PDC). Nachádza sa v mitochondriách eukaryot a cytosóle prokaryotov.}

2. Cyklus kyseliny citrónovej

Cyklus kyseliny citrónovej sa tiež nazýva Krebsov cyklus a vyskytuje sa v mitochondriálnej matrici. Ide o 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. Elektronový transportný systém

Elektrónový transportný systém je známy aj ako oxidatívna fosforylácia. U eukaryotov sa tento krok vyskytuje v mitochondriálnych kristách.

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 metán (CH₄). Malá časť uhlíka môže byť dýchaná ako CO_{2 Technika rozkladu, ktorá sa tu vyskytla, sa používa pri kompostovaní. Rozklad prebieha v štyroch fázach: hydrolýza, acidogenéza, acetogenéza a metanogenéza.}

Proces anaeróbnej fermentácie

1. Hydrolýza

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

2. Acidogenéza

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

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

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Acetogenéza

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. Metanogenéza

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Aký je rozdiel medzi aeróbnou a anaeróbnou fermentáciou?

Charakteristiky aeróbnej a anaeróbnej fermentácie

Spotreba kyslíka:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia využíva kyslík.

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia nepoužíva kyslík.

Výnos ATP:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia poskytuje 38 molekúl ATP

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia neprodukuje molekuly ATP.

Výskyt:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia prebieha vo vnútri živých organizmov.

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia prebieha mimo živých organizmov.

Účasť mikroorganizmov:

Aeróbna fermentácia: Nezahŕňajú žiadne mikroorganizmy

Anaeróbna fermentácia: Zapojené sú mikroorganizmy

Teplota:

Aeróbna fermentácia: Pre proces nie je potrebná okolitá teplota.

Anaeróbna fermentácia: Proces vyžaduje okolitú teplotu.

Technika:

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia je metóda výroby energie.

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia je metóda rozkladu.

Fázy:

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

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia nemá glykolýzu ani iné štádiá.

CH_{4 Výroba:}

Aeróbna fermentácia: Aeróbna fermentácia neprodukuje CH_4.

Anaeróbna fermentácia: Anaeróbna fermentácia produkuje CH_4.