Pagrindinis skirtumas tarp pieno rūgšties ir alkoholinės fermentacijos priklauso nuo kiekvieno proceso galutinių produktų. Pieno rūgšties fermentacijos metu galutinis produktas yra pieno rūgštis, o alkoholinės fermentacijos galutiniai produktai yra alkoholis ir anglies dioksidas.
Kvėpavimas yra esminė visų gyvų organizmų fiziologinė veikla, kuria jie gauna energijos visoms medžiagų apykaitos veikloms savo organizme. Svarbiausias kvėpavimo bruožas yra dujų mainai tarp kūno ir aplinkos. Tai pastebima kvėpuojant ar išoriniu kvėpavimu. Tiesą sakant, pagrindiniai mainai vyksta aerobinių organizmų ląstelėse, ir tai yra procesas, vadinamas ląstelių kvėpavimu. Tačiau kai kuriems organizmams kvėpuoti nereikia deguonies. Tai anaerobiniai organizmai, tokie kaip tam tikri mikroorganizmai (Clostridium rūšys) ir parazitiniai kirminai (Ascaris) ir tt Taigi jie atlieka anaerobinį kvėpavimą, kad gamintų energiją. Yra du pagrindiniai anaerobinio kvėpavimo tipai, būtent pieno rūgšties fermentacija ir alkoholinė fermentacija. Palyginti su aerobiniu kvėpavimu, abu šie anaerobiniai procesai iš vienos gliukozės molekulės gamina nedidelį ATP kiekį. Todėl jie yra mažiau veiksmingi procesai.
Kas yra pieno rūgšties fermentacija?
Pieno rūgšties fermentacija yra viena iš dviejų fermentacijos rūšių, kurią atlieka anaerobinės bakterijos, tokios kaip pieno rūgšties bakterijos ir gyvūnų raumenų ląstelės. Tai atsiranda, kai nėra deguonies. Pieno rūgšties fermentacijos metu glikolizės metu susidaręs piruvatas virsta pieno rūgšties molekulėmis. Taigi piruvatas nevyksta Krebo ciklo ar oksidacinio fosforilinimo. Vietoj to, jogurtas paverčiamas pieno rūgštimi ir gamina mažai energijos.
01 pav.: Pieno rūgšties fermentacija
Fermentas pieno dehidrogenazė katalizuoja piruvinės rūgšties pavertimą pieno rūgštimi. Be to, šio konversijos metu reduktorius NADH virsta NAD+ Pieno rūgšties fermentacijos grynasis prieaugis yra 2 ATP vienai gliukozės molekulei. Todėl energijos vartojimo efektyvumas yra apie 41%.
Kas yra alkoholinė fermentacija?
Alkoholinė fermentacija yra antrasis fermentacijos tipas, vykstantis anaerobinėmis sąlygomis. Tai anaerobinis kvėpavimo procesas, kurio metu augaluose ir kai kuriuose mikroorganizmuose, pavyzdžiui, mielėse ir kt., gaminama energija ATP pavidalu. Be to, šis procesas vyksta dviem etapais. Iš pradžių piruvatas paverčiamas dviem anglies acetaldehidais, pašalindamas karboksilo grupę kaip anglies dioksido molekulę. Vėliau acetaldehidas, paimdamas elektronus iš NADH, virsta etanoliu.
02 pav.: Alkoholio fermentacija
Čia NADH virsta NAD+ Taigi dėl alkoholinės fermentacijos susidaro etanolis ir CO2 kaip galutiniai produktai. Šias reakcijas katalizuoja fermentai, tokie kaip aspiruvo rūgšties dekarboksilazė ir alkoholio dehidrogenazė. Be to, šis procesas sudaro 2 ATP molekules vienoje gliukozės molekulėje. Todėl energijos vartojimo efektyvumas yra apie 29%.
Kokie yra pieno rūgšties ir alkoholio fermentacijos panašumai?
- Pieno rūgšties fermentacija ir alkoholinė fermentacija yra anaerobiniai kvėpavimo procesai.
- Be to, abu keliai generuoja energiją.
- Abu vyksta anaerobinėmis sąlygomis ir gamina nedidelį kiekį ATP (2 ATP molekulės iš vienos gliukozės molekulės).
- Be to, glikolizė yra įprastas abiejų procesų procesas.
- Be to, NAD+ yra reduktorius ir abu šį reduktorius regeneruoja.
- Be to, abiejų šių procesų galutiniai produktai yra dideli organiniai junginiai, kurie patys yra energijos atsargos.
Kuo skiriasi pieno rūgštis nuo alkoholio fermentacijos?
Pieno rūgšties fermentacija ir alkoholinė fermentacija yra dviejų tipų fermentacijos procesai, vykstantys anaerobinėmis sąlygomis. Abu procesai gamina energiją, tačiau mažai energijos. Tačiau pagrindinis skirtumas tarp pieno rūgšties ir alkoholinės fermentacijos yra tas, kad pieno rūgšties fermentacijos metu iš gliukozės susidaro laktatas. Tuo tarpu dėl alkoholinės fermentacijos iš gliukozės susidaro etanolis ir anglies dioksidas.
Be to, pieno rūgšties fermentacija vyksta gyvūnų raumenų ląstelėse ir bakterijose, o alkoholinė fermentacija vyksta augaluose ir kai kuriuose mikrobuose, pavyzdžiui, mielėse. Taigi, tai dar vienas skirtumas tarp pieno rūgšties ir alkoholinės fermentacijos. Pieno rūgšties fermentacija yra svarbi jogurto ir sūrio gamyboje, o alkoholinė fermentacija – duonos, vyno, alaus ir acto gamyboje.
Toliau pateikta infografija apie pieno rūgšties ir alkoholinės fermentacijos skirtumus išsamiai parodo visus šiuos skirtumus.
Santrauka – pieno rūgštis prieš alkoholio fermentaciją
Rauginimas yra dviejų tipų; pieno rūgšties fermentacija ir alkoholinė fermentacija. Abu procesai gamina energiją ir vyksta anaerobinėmis sąlygomis, kai nėra deguonies. Be to, abu fermentacijos tipai yra pramoniniu požiūriu svarbūs. Tačiau apibendrinant skirtumus, pagrindinis skirtumas tarp pieno rūgšties ir alkoholinės fermentacijos yra tas, kad pieno rūgšties fermentacijos metu iš gliukozės susidaro laktatas, o dėl alkoholinės fermentacijos iš gliukozės susidaro etanolis ir anglies dioksidas. Be to, pieno rūgšties fermentacija vyksta gyvūnų raumenų ląstelėse ir tam tikruose mikroorganizmuose, o alkoholio fermentacija vyksta augalų audiniuose ir kai kuriuose mikroorganizmuose.
