Diferența între fermentația aerobă și cea anaerobă
Share
principala diferență între fermentarea aerobă și cea anaerobă este asta fermentația aerobă regeneră NAD+ la lanțul de transport al electronilor, în timp ce regenerarea NAD+ în respirație anaerobă urmează glicoliza.
Fermentația este un termen folosit pentru a descrie mecanismele de respirație celulară, care are loc în absența oxigenului. Totuși, în fermentația aerobă, acceptorul de electroni final din lanțul de transport al electronilor este oxigenul. Astfel, se numește mai precis respirație aerobică mai degrabă decât fermentația aerobă. Cele două mecanisme de fermentare anaerobă sunt etanol și fermentație cu acid lactic.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este fermentația aerobă
- Definiție, proces, rol
2. Ce este fermentația anaerobă
- Definiție, proces, tipuri, rol
3. Care sunt asemănările dintre fermentația aerobă și cea anaerobă
- Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre fermentația aerobă și cea anaerobă
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: fermentarea aerobă, fermentația anaerobă, ATP, glucoza, NAD+, Oxigen
Ce este fermentația aerobă
După cum sa menționat mai sus, respirația aerobă este termenul mai precis și științific pentru fermentația aerobă. Respirația aerobă se referă la setul de reacții chimice implicate în producerea de energie prin alimentația completă a alimentelor. Eliberă dioxidul de carbon și apa ca produse secundare. Respirația aerobă apare în principal la animale și plante mai mari. Este cel mai eficient proces între diferitele procese de producere a energiei. Cei trei etape ale respirației aerobe sunt glicoliza, ciclul Krebs și lanțul de transport al electronilor.
glicoliză
Glicoliza este primul pas al respirației aerobe, care apare în citoplasmă. Acest proces descompune glucoza în două molecule de piruvat. Moleculele de piruvat suferă decarboxilare oxidativă pentru a forma acetil-CoA. 2 ATP și 2 NADH reprezintă randamentul acestui proces.
Krebs Cycle
Ciclul Krebs apare în interiorul matricei mitocondriale. O distrugere completă a acetil-CoA în dioxid de carbon are loc în ciclul Krebs, regenerând compusul de pornire, oxaloacetat. În timpul ciclului Krebs, eliberarea energiei din acetil-CoA produce 2 GTP, 6 NADH și 2 FADH2.
Electron lanț de transport
Producția de ATP în timpul fosforilării oxidative utilizează puterea de reducere a NADH și FADH2. Apare în membrana interioară a mitocondriilor. Figura de mai jos prezintă reacția chimică globală a respirației aerobe.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 36ATP
Figura 1: Respirația aerobă - pași
Ce este fermentația anaerobă
Fermentația se referă la distrugerea chimică a substraturilor organice de către microorganisme în etanol sau acid lactic în absența oxigenului. În mod tipic, dă efervescență și căldură. Fermentația are loc în localitatea citoplasmei în microorganisme cum ar fi drojdie, viermi paraziți și bacterii. Cele două etape ale fermentației sunt glicoliza și oxidarea parțială a piruvatului. Pe baza căii de oxidare a piruvatului, fermentația constă din două tipuri; etanol și fermentație cu acid lactic. Randamentul net al fermentației este de numai 2 ATP-uri.
Figura 2: Fermentarea aerobă și anaerobă
Fermentarea etanolului
Fermentația cu etanol are loc în principal în drojdie în absența oxigenului. În acest proces, îndepărtarea dioxidului de carbon are ca rezultat decarboxilarea piruvatului în acetaldehidă. Acetaldehida este apoi transformată în etanol prin utilizarea atomilor de hidrogen ai NADH. Efervescența apare datorită eliberării gazului de dioxid de carbon în mediu. Ecuația chimică echilibrată pentru fermentația cu etanol este după cum urmează:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
Fermentarea cu acid lactic
Fermentația cu acid lactic apare în principal în bacterii. În timpul fermentației cu acid lactic, piruvatul se transformă în acid lactic. Reacția chimică globală pentru fermentația în etanol și fermentația acidului lactic este după cum urmează:
C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
Asemănări între fermentația aerobă și anaerobă
- Fermentarea aerobă și anaerobă sunt două mecanisme de respirație celulară care generează energie pentru procesele celulare.
- Ambele fermentări utilizează glucoza ca substrat și produc ATP în timpul procesării.
- Dioxidul de carbon este un produs în ambele procese.
- Ambii se supun glicolizei în citoplasmă.
Diferența între fermentația aerobă și cea anaerobă
Definiție
Fermentarea aerobă: Set de reacții chimice implicate în producerea de energie prin alimentația completă a alimentelor
Fermentarea anaerobă: Distrugerea chimică a substraturilor organice în etanol sau acid lactic de către microorganisme în prezența oxigenului
Apariţie
Fermentarea aerobă: Apare atât în citoplasmă, cât și în mitocondrie
Fermentarea anaerobă: Apare în citoplasmă
Tipul de organisme
Fermentarea aerobă: Apare la animale și plante mai mari
Fermentarea anaerobă: Apare în drojdie, paraziți și bacterii
Oxigen
Fermentarea aerobă: Folosește oxigenul molecular ca acceptor de electroni final în lanțul de transport al electronilor
Fermentarea anaerobă: Nu utilizează oxigen
Apă
Fermentarea aerobă: Produce șase molecule de apă pe moleculă de glucoză
Fermentarea anaerobă: Nu produce apă
Oxidarea substratului
Fermentarea aerobă: Glucoza este complet împărțită în dioxid de carbon și oxigen
Fermentarea anaerobă: Glucoza este incomplet oxidată fie în etanol, fie în acid lactic
DNA+ Regenerare
Fermentarea aerobă: DNA+ regenerarea are loc în lanțul de transport al electronilor
Fermentarea anaerobă: DNA+ regenerarea are loc în timpul oxidării parțiale a piruvatului
Producția ATP în timpul NAD+ Regenerare
Fermentarea aerobă: ATP este un randament în timpul NAD+ regenerare
Fermentarea anaerobă: ATP nu este un randament în timpul NAD+ regenerare
Numărul de ATP-uri produse
Fermentarea aerobă: Produce 36 ATP
Fermentarea anaerobă: Produce 2 ATP
Concluzie
Fermentația aerobă și anaerobă sunt două tipuri de respirație celulară implicate în producerea de energie din glucoză. Fermentația aerobă necesită oxigen în timp ce fermentația anaerobă nu necesită oxigen. DNA+ regenerarea are loc în lanțul de transport al electronului al respirației aerobe, în timp ce aceasta are loc în timpul oxidării parțiale a piruvatului în respirația anaerobă.
Referinţă:
1. "Fermentația și respirația anaerobă". Academia Khan, Disponibil aici.
Datorită fotografiei:
1. "Planul de respirație celulară" de către utilizatori Daycd, Pdefer, Bdesham pe en.wikipedia - Creat de bdesham cu en: OmniGraffle; post-procesate în en: GraphicConverter (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Respirația celulară" De Darekk2 - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
