Razlika između fermentacije i glikolize

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

Ključna razlika – fermentacija naspram glikolize

I fermentacija i glikoliza su procesi pretvaranja složenih molekula kao što su šećeri i ugljikohidrati u jednostavne oblike. Fermentacija koristi kvasac ili bakterije u procesu pretvorbe, dok glikoliza ne. Ovo je ključna razlika između fermentacije i glikolize, a o daljnjim razlikama raspravljat ćemo u ovom članku.

Što je fermentacija?

Vrenje je metabolički proces koji pretvara šećer (prvenstveno glukozu, fruktozu i saharozu) u kiseline, plinove ili alkohol. Uglavnom se javlja u kvascima, bakterijama i mišićnim stanicama kojima nedostaje kisika kako bi fermentirala mliječna kiselina. Krebsov ciklus i sustav transporta elektrona ne pojavljuju se u fermentaciji. Međutim, jedini put ekstrakcije energije je glikoliza plus jedna ili dvije dodatne reakcije. To je u osnovi regeneracija NAD^{+ iz NADH proizvedenog tijekom glikolize.}

Vrste fermentacije

Fermentacija mliječne kiseline i alkoholna fermentacija su istaknute vrste vrenja.

Fermentacija mliječne kiseline

Vrenje mliječne kiseline također je sličan proces u kojem se šećer pretvara u energiju. Češće se koristi u konzerviranju hrane.

C₆H₁₂O₆ (glukoza) → 2 CH _{3CHOHCOOH (mliječna kiselina)}

Fermentacija mliječne kiseline događa se u prisutnosti bakterija kao što su Lactobacillus acidophilus i gljivica. NADH prenosi svoj elektron izravno na piruvat u fermentaciji mliječne kiseline. Fermentacija mliječne kiseline može se vidjeti u proizvodnji jogurta i unutar mišićnih stanica.

Alkoholna fermentacija

To je proces u kojem se šećeri – glukoza, fruktoza i saharoza iz hrane pretvaraju u energiju. Kruh, neki čajevi (Kimbucha) i pića (alkoholna – pivo vino, viski, votka i rum) proizvode se alkoholnom fermentacijom.

C₆H₁₂O₆ (glukoza) → 2 C ₂H₅OH (etanol) + 2 CO_{2 (ugljični dioksid)}

Kvasac i određene bakterije mogu izvršiti fermentaciju etanolom. U fermentaciji etanola NADH predaje svoje elektrone derivatu piruvata, proizvodeći etanol kao krajnji proizvod.

Upotrebe fermentacije

Pivo, vino, jogurt, sir, kiseli kupus, kimchi i feferoni neki su od primjera proizvoda proizvedenih fermentacijom. Fermentacija se također koristi u pročišćavanju otpadnih voda, industrijskoj proizvodnji alkohola i u proizvodnji plinovitog vodika.

Prednosti fermentacije

Bakterije nastale tijekom fermentacije (probiotici) mogu biti korisne za probavni sustav. Osim toga, konzerviranje hrane fermentacijom može povećati njihovu hranjivu vrijednost budući da fermentacija povećava razinu vitamina.

Fermentacija etanola

Što je glikoliza?

Glikoliza se definira kao enzimska razgradnja ugljikohidrata (kao što je glukoza) putem fosfatnih derivata uz proizvodnju pirogrožđane ili mliječne kiseline i energije pohranjene u visokoenergetskim fosfatnim vezama ATP-a.

Poznat je i kao "slatki proces cijepanja". To je metabolički put koji se odvija u citosolu stanica u živim organizmima. To može funkcionirati u prisutnosti ili odsutnosti kisika. Stoga se može podijeliti na aerobnu i anaerobnu glikolizu. Aerobna glikoliza daje više ATP-a nego anaerobni proces. Uz prisutnost kisika, proizvodi piruvat i proizvode se molekule 2ATP kao neto oblik energije.

Anaerobna glikoliza jedini je učinkovit način proizvodnje energije tijekom kratke, intenzivne vježbe koja daje energiju za razdoblje od 10 sekundi do 12 minuta.

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 CO2 kompleksom piruvat dehidrogenaze (PDC). Nalazi se u mitohondrijima eukariota i citosolu prokariota.

Glikoliza se događa, s varijacijama, u gotovo svim organizmima, i aerobnim i anaerobnim.

Metabolički put glikolize pretvara glukozu u piruvat putem niza intermedijarnih metabolita.

Koja je razlika između fermentacije i glikolize?

Definicija fermentacije i glikolize:

Fermentacija: Fermentacija je metabolički proces koji pretvara šećer u kiseline, plinove ili alkohol.

Glikoliza: Glikoliza je enzimska razgradnja ugljikohidrata.

Karakteristike fermentacije i glikolize:

Potrošnja kisika:

Fermentacija: Fermentacija ne koristi kisik.

Glikoliza: Glikoliza koristi kisik.

Proces:

Fermentacija: Fermentacija se smatra anaerobnom.

Glikoliza: Glikoliza može biti anaerobna ili aerobna.

ATP prinos:

Fermentacija: Tijekom fermentacije dobiva se nula energije.

Glikoliza: Proizvode se 2 ATP molekule.

Faze:

Vrenje: Fermentacija ima 2 osnovne faze: mliječno-kiselu fermentaciju i etanolnu fermentaciju.

Glikoliza: Glikoliza se dijeli na aerobnu i anaerobnu glikolizu

Uključenost mikroorganizama:

Fermentacija: Bakterije i kvasci sudjeluju u fermentaciji.

Glikoliza: Bakterije i kvasci sudjeluju u glikolizi.

Proizvodnja etanola ili mliječne kiseline

Fermentacija: Fermentacijom se proizvodi etanol ili mliječna kiselina.

Glikoliza: Glikoliza ne proizvodi etanol ili mliječnu kiselinu.

Korištenje pirogrožđane kiseline

Fermentacija: Fermentacija počinje upotrebom pirogrožđane kiseline.

Glikoliza: Glikoliza proizvodi pirogrožđanu kiselinu.

Sudbina pirogrožđane kiseline

Vrenje: Pirogrožđana kiselina se pretvara u otpadni proizvod

Glikoliza: Glikoliza proizvodi pirogrožđanu kiselinu koja se koristi za stvaranje energije. Ex- aerobno disanje.