Razlika med fermentacijo in glikolizo

Ključna razlika - Fermentacija proti glikolizi
 

Tako fermentacija kot glikoliza sta procesa pretvorbe kompleksnih molekul, kot so sladkorji in ogljikovi hidrati, v preproste oblike. Fermentacija uporablja kvas ali bakterije v procesu pretvorbe, medtem ko glikoliza ne. To je ključna razlika med fermentacijo in glikolizo, nadaljnje razlike pa bodo obravnavane v tem članku.

Kaj je fermentacija?

Fermentacija je presnovni proces, ki sladkor (predvsem glukozo, fruktozo in saharozo) pretvori v kisline, pline ali alkohol. V osnovi se pojavlja v kvasovkah, bakterijah in mišičnih celicah, stradanih s kisikom, da fermentira mlečna kislina. Krebsov cikel in elektronski transportni sistem ne prideta do fermentacije. Vendar je edina pot črpanja energije glikoliza plus ena ali dve dodatni reakciji. V bistvu gre za regeneracijo NAD⁺ iz NADH, pridobljenega med glikolizo.

Vrste fermentacije

Fermentacija mlečne kisline in fermentacija alkohola sta pomembni vrsti fermentacije.

Fermentacija mlečne kisline

Fermentacija mlečne kisline je tudi podoben postopek, pri katerem se sladkor pretvori v energijo. Pogosteje se uporablja pri konzerviranju hrane.

C₆H₁₂O₆ (glukoza) → 2 CH₃CHOHCOOH (mlečna kislina)

Fermentacija mlečne kisline se zgodi ob prisotnosti bakterij, kot so Lactobacillus acidophilus in glive. NADH svoj elektron prenese neposredno v piruvat v mlečni kislini. Fermentacija mlečne kisline lahko opazimo pri proizvodnji jogurta in znotraj mišičnih celic.

Fermentacija alkohola

Gre za postopek, pri katerem se sladkorji - glukoza, fruktoza in saharoza v hrani pretvorijo v energijo. Kruh, nekaj čaja (Kimbucha) in pijače (alkoholno - pivsko vino, viski, vodka in rum) se proizvajajo z alkoholno fermentacijo.

C₆H₁₂O₆ (glukoza) → 2 C₂H₅OH (etanol) + 2 CO₂ (ogljikov dioksid)

Kvas in nekatere bakterije lahko izvajajo fermentacijo etanola. Pri fermentaciji etanola NADH daje svoje elektrone derivatom piruvata, pri čemer proizvaja etanol kot končni izdelek.

Uporaba fermentacije

Pivo, vino, jogurt, sir, kisla kisla kisla kislina, Kimchi in feferoni so nekateri primeri izdelkov, pridobljenih s fermentacijo. Fermentacija se uporablja tudi pri čiščenju odplak, industrijski proizvodnji alkohola in pri proizvodnji vodikovega plina.

Prednosti fermentacije

Bakterije, ki nastanejo med fermentacijo (probiotiki), so lahko koristne za prebavni sistem. Poleg tega lahko konzerviranje hrane s fermentacijo poveča njihovo prehransko vrednost, saj fermentacija poveča raven vitamina.

Fermentacija etanola

Kaj je glikoliza?

Glikoliza je opredeljena kot encimska razgradnja ogljikovih hidratov (kot glukoze) s pomočjo fosfatnih derivatov s proizvodnjo piruvične ali mlečne kisline in energije, shranjene v visokoenergetskih fosfatnih vezavah ATP.

Znan je tudi kot "postopek sladkega cepitve." To je metabolična pot, ki se pojavi v citosolu celic v živih organizmih. To lahko deluje bodisi v prisotnosti bodisi brez kisika. Zato ga lahko ločimo na aerobno in anaerobno glikolizo.  Aerobna glikoliza prinese več ATP kot anaerobni postopek. S prisotnostjo kisika proizvaja piruvat in molekule 2ATP nastajajo v obliki neto energije.

Anaerobna glikoliza je edino učinkovito sredstvo za pridobivanje energije v času kratke, intenzivne vadbe, ki zagotavlja energijo za obdobje od 10 sekund do 12 minut.

Celotno reakcijo lahko izrazimo na naslednji način.

Glukoza + 2 NAD⁺ + 2 str_jaz + 2 ADP → 2 piruvata + 2 NADH + 2 ATP + 2 H⁺ + 2 H₂O + toplota

Piruvat oksidira v acetil-CoA in CO2 s kompleksom piruvat dehidrogenaze (PDC). Nahaja se v mitohondrijih evkariontskih in citosola prokariotov.

Glikoliza se spreminja skoraj v vseh organizmih, tako aerobnih kot anaerobnih.

Presnovna pot glikolize pretvori glukozo v piruvat s pomočjo vmesnih presnovkov.

Kakšna je razlika med fermentacijo in glikolizo?

Opredelitev fermentacije in glikolize:

Fermentacija: Fermentacija je presnovni proces, ki sladkor pretvori v kisline, pline ali alkohol.

Glikoliza: Glikoliza je encimsko razgradnjo ogljikovih hidratov.

Značilnosti fermentacije in glikolize:

Uporaba kisika:

Fermentacija: Fermentacija ne uporablja kisika.

Glikoliza: Glikoliza uporablja kisik.

Postopek:

Fermentacija: Fermentacija velja za anaerobno.

Glikoliza: Glikoliza je lahko anaerobna ali aerobna.

Donos ATP:

Fermentacija:  Med fermentacijo dobimo nič energije.

Glikoliza:  Nastanejo 2 molekuli ATP.

Faze:

Fermentacija: Fermentacija ima 2 osnovni fazi: fermentacija mlečne kisline in fermentacija z etanolom.

Glikoliza: Glikoliza je razvrščena v aerobno in anaerobno glikolizo

Vključenost mikroorganizmov:

Fermentacija: Bakterije in kvas sodelujejo pri fermentaciji.

Glikoliza: Bakterije in kvas sodelujejo pri glikolizi.

Proizvodnja etanola ali mlečne kisline

Fermentacija: S fermentacijo nastane etanol ali mlečna kislina.

Glikoliza: Glikoliza ne proizvaja etanola ali mlečne kisline.

Uporaba pirovične kisline

Fermentacija: Fermentacija se začne z uporabo pirovične kisline.

Glikoliza: Iz glikolize nastaja pirovična kislina.

Usoda Piruvične kisline

Fermentacija: Pirovična kislina se pretvori v odpadni proizvod

Glikoliza: Glikoliza proizvaja pirovinsko kislino, ki jo uporabimo za ustvarjanje energije. Zunaj aerobno dihanje.

Vljudnost slik:

"Etanolno vrenje" Davidcarmack - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Wikimedije Commons

Thomas je zapisal "Presnovna pot glikolize 3" Shafee - Lastno delo (CC BY 4.0) prek Wikimedije Commons