Razlika između aerobne i anaerobne fermentacije

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 13:40

Ključna razlika – aerobna naspram anaerobne fermentacije

Izraz aerobna fermentacija pogrešan je naziv jer je fermentacija anaerobna, tj. ne zahtijeva kisik. Stoga se aerobna fermentacija zapravo ne odnosi na proces fermentacije; ovaj proces se odnosi na proces staničnog disanja. Ključna razlika između aerobne i anaerobne fermentacije je u tome što aerobna fermentacija koristi kisik, dok anaerobna fermentacija ne koristi kisik. O daljnjim razlikama raspravljat ćemo u ovom članku.

Što je aerobna fermentacija

Kao što je gore spomenuto, izraz "aerobna fermentacija" pogrešno je nazvan jer je fermentacija anaerobni proces. Jednostavno, ovo je proces sagorijevanja jednostavnih šećera u energiju u stanicama; više znanstveno, može se nazvati aerobno disanje.

Može se definirati kao proces proizvodnje stanične energije u prisutnosti kisika. Otprilike proizvodi 36 ATP molekula razgradnjom hrane u mitohondrijima. Uključuje tri koraka, naime glikolizu, ciklus limunske kiseline i sustav prijenosa elektrona. Troši ugljikohidrate, masti i bjelančevine; konačni produkti ovog procesa su ugljikov 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 odvija u citosolu stanica u živim organizmima. To može funkcionirati u prisutnosti ili odsutnosti kisika. U prisutnosti kisika proizvodi piruvat. Dvije molekule ATP-a proizvode se kao neto oblik energije.

Ukupna reakcija može se 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 kompleksom piruvat dehidrogenaze (PDC). Nalazi se u mitohondrijima eukariota i citosolu prokariota.}

2. Ciklus limunske kiseline

Ciklus limunske kiseline naziva se i Krebsov ciklus i događa se u matrici mitohondrija. Ovo je proces od 8 koraka koji uključuje različite vrste enzima i koenzima. Čisti dobitak od jedne molekule glukoze je 6 NADH, 2 FADH_{2,i 2 GTP.}

3. Sustav prijenosa elektrona

Sustav prijenosa elektrona poznat je i kao oksidativna fosforilacija. Kod eukariota ovaj se korak događa u mitohondrijskim kristama.

Što je anaerobna fermentacija?

Anaerobna fermentacija je proces koji uzrokuje razgradnju organskih spojeva. Ovaj proces reducira dušik do organskih kiselina i amonijaka. Ugljik iz organskih spojeva oslobađa se uglavnom kao plin metan (CH₄). Mali dio ugljika može se udahnuti kao CO_{2 Tehnika razgradnje koja se ovdje pojavljuje koristi se u kompostiranju. Razgradnja se odvija u četiri faze, naime: 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

Potrošnja kisika:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija koristi kisik.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija ne koristi kisik.

ATP prinos:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija daje 38 ATP molekula

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija ne proizvodi ATP molekule.

Pojava:

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija odvija se unutar živih organizama.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija odvija se izvan živih organizama.

Uključenost mikroorganizama:

Aerobna fermentacija: mikroorganizmi nisu uključeni

Anaerobna fermentacija: uključeni su mikroorganizmi

Temperatura:

Aerobna fermentacija: Za proces nije potrebna sobna temperatura.

Anaerobna fermentacija: Za proces je potrebna sobna temperatura.

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 sustav prijenosa elektrona

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija nema glikolizu niti druge faze.

CH_{4 Produkcija:}

Aerobna fermentacija: Aerobna fermentacija ne proizvodi CH_4.

Anaerobna fermentacija: Anaerobna fermentacija proizvodi CH_4.