Peamine erinevus - aeroobne vs anaeroobne fermentatsioon
Aeroobse kääritamise mõiste on vale nimetus, kuna kääritamine on anaeroobne, st see ei vaja hapnikku. Seega ei tähenda aeroobne kääritamine tegelikult käärimisprotsessi; see protsess viitab rakuhingamise protsessile. Peamine erinevus aeroobse ja anaeroobse kääritamise vahel on see, et aeroobne kääritamine kasutab hapnikku, samas kui anaeroobne kääritamine ei kasuta hapnikku. Edasisi erinevusi käsitletakse selles artiklis.
Mis on aeroobne kääritamine
Nagu eespool mainitud, nimetatakse terminit "aeroobne kääritamine" valesti, kuna kääritamine on anaeroobne protsess. Lihtsalt see on protsess, kus lihtsad suhkrud põletatakse rakkudes energiaks; teaduslikult võib seda nimetada aeroobseks hingamiseks.
Seda saab määratleda kui raku energia tootmise protsessi hapniku juuresolekul. Mitokondrites toitu lagundades toodab see ligikaudu 36 ATP molekuli. See sisaldab kolme etappi, nimelt glükolüüsi, sidrunhappetsüklit ja elektronide transpordisüsteemi. See tarbib süsivesikuid, rasvu ja valke; selle protsessi lõpptoodanguks on süsinikdioksiid ja vesi.
Lihtsustatud reaktsioon
C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) → 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) + soojus
ΔG = -2880 kJ ühe mooli C 6 H 12 O 6
(-) näitab, et reaktsioon võib toimuda spontaanselt
Aeroobne hingamisprotsess
1. Glükolüüs
See on metaboolne rada, mis toimub elusorganismide rakkude tsütosoolis. See võib toimida kas hapniku manulusel või puudumisel. See toodab püruvaati hapniku manulusel. Netoenergia vormina toodetakse kaks ATP molekuli.
Üldist reaktsiooni saab väljendada järgmiselt:
Glükoos + 2 NAD + + 2 P i + 2 ADP → 2 püruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H 2 O + kuumus
Püruvaat dehüdrogenaasi kompleks (PDC) oksüdeeritakse püruvaadiks atsetüül-CoA ja CO 2. See asub eukarüootide ja prokarüootide tsütosooli mitokondrites.
2. Sidrunhappetsükkel
Sidrunhappetsüklit nimetatakse ka Krebsi tsükliks ja see toimub mitokondrite maatriksis. See on 8-etapiline protsess, mis hõlmab erinevaid ensüüme ja kaasensüüme. Netotulemina ühest glükoosi molekul on 6 NADH, 2 FADH 2 ja 2 GTP.
3. Elektronide transpordisüsteem
Elektronide transpordisüsteem on tuntud ka kui oksüdatiivne fosforüülimine. Eukarüootides toimub see samm mitokondriaalsetes ristikutes.
Mis on anaeroobne kääritamine?
Anaeroobne kääritamine on protsess, mis põhjustab orgaaniliste ühendite lagunemist. See protsess redutseerib lämmastiku orgaanilisteks hapeteks ja ammoniaagiks. Orgaanilistest ühenditest eralduv süsinik eraldub peamiselt metaangaasina (CH 4). Väike osa süsiniku võib respireeritud nagu CO 2. Kompostimisel kasutatakse siin toimunud lagunemistehnikat. Lagunemine toimub nelja etapina, nimelt hüdrolüüs, atsetonogenees, atsetogenees ja metanogenees.
Anaeroobne fermentatsiooniprotsess
1. Hüdrolüüs
C 6 H 10 O 4 + 2H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 2H 2
2. Acidogenesis
C 6 H 12 O 6 ↔ 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2
C 6 H 12 O 6 + 2H 2 ↔ 2CH 3 CH 2 COOH + 2H 2 O
C 6 H 12 O 6 → 3CH 3 COOH
3. Atsetogenees
CH 3 CH 2 COO - + 3H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + + HCO 3 - + 3H 2
C 6 H 12 O 6 + 2H 2 O ↔ 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 4H 2
CH 3 CH 2 OH + 2H 2 O ↔ CH 3 COO - + 2H 2 + H +
4. Metanogenees
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O
2C 2 H 5 OH + CO 2 → CH 4 + 2CH 3 COOH
CH 3 COOH → CH 4 + CO 2
Mis vahe on aeroobsel ja anaeroobsel fermentatsioonil?
Aeroobse ja anaeroobse fermentatsiooni omadused
Hapniku kasutamine:
Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine kasutab hapnikku.
Anaeroobne kääritamine: Anaeroobne kääritamine ei kasuta hapnikku.
ATP tootlus:
Aeroobne fermentatsioon: Aeroobne fermentatsioon annab 38 ATP molekuli
Anaeroobne fermentatsioon: Anaeroobne fermentatsioon ei tekita ATP molekule.
Esinemine:
Aeroobne fermentatsioon: Aeroobne fermentatsioon toimub elusorganismide sees.
Anaeroobne fermentatsioon: Anaeroobne fermentatsioon toimub väljaspool elusorganisme.
Mikroorganismide kaasamine:
Aeroobne kääritamine: mikroorganisme pole kaasatud
Anaeroobne fermentatsioon: kaasatud on mikroorganismid
Temperatuur:
Aeroobne kääritamine: keskkonnatemperatuur ei ole protsessi jaoks vajalik.
Anaeroobne kääritamine: Protsessi jaoks on vajalik keskkonna temperatuur.
Tehnika:
Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine on energia tootmise meetod.
Anaeroobne kääritamine: Anaeroobne kääritamine on lagunemismeetod.
Etapid:
Aeroobne fermentatsioon: etapid hõlmavad glükolüüsi, Krebsi tsüklit ja elektronide transpordisüsteemi
Anaeroobne fermentatsioon: Anaeroobsel fermentatsioonil ei ole glükolüüsi ega muid etappe.
CH 4 tootmine:
Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine ei tooda CH 4.
Anaeroobne kääritamine: Anaeroobne kääritamine annab CH 4.
