Skirtumas tarp fermentacijos ir glikolizės

2024 Autorius: Alex Aldridge | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 13:44

Pagrindinis skirtumas – fermentacija ir glikolizė

Tiek fermentacija, tiek glikolizė yra sudėtingų molekulių, tokių kaip cukrus ir angliavandeniai, pavertimo paprastomis formomis procesai. Fermentacijos metu konversijos procese naudojamos mielės arba bakterijos, o glikolizė to nedaro. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp fermentacijos ir glikolizės, o kiti skirtumai bus aptarti šiame straipsnyje.

Kas yra fermentacija?

Rauginimas yra medžiagų apykaitos procesas, kurio metu cukrus (pirmiausia gliukozė, fruktozė ir sacharozė) paverčiamas rūgštimis, dujomis arba alkoholiu. Jis daugiausia randamas mielėse, bakterijose ir deguonies badaujančiose raumenų ląstelėse, siekiant fermentuoti pieno rūgštį. Krebso ciklas ir elektronų transportavimo sistema fermentacijos metu nevyksta. Tačiau vienintelis energijos išgavimo būdas yra glikolizė ir viena ar dvi papildomos reakcijos. Iš esmės tai yra NAD^{+ regeneravimas iš NADH, susidarančio glikolizės metu.}

Rauginimo tipai

Pieno rūgšties fermentacija ir alkoholio fermentacija yra žinomi fermentacijos tipai.

Pieno rūgšties fermentacija

Pieno rūgšties fermentacija taip pat yra panašus procesas, kai cukrus paverčiamas energija. Jis dažniau naudojamas maisto konservavimui.

C₆H₁₂O₆ (gliukozė) → 2 CH _{3CHOHCOOH (pieno rūgštis)}

Pieno rūgšties fermentacija vyksta esant bakterijoms, tokioms kaip Lactobacillus acidophilus ir grybeliai. NADH perduoda savo elektroną tiesiai į piruvatą pieno rūgšties fermentacijos metu. Pieno rūgšties fermentacija pastebima jogurto gamyboje ir raumenų ląstelėse.

Alkoholio fermentacija

Tai procesas, kurio metu maiste esantys cukrūs – gliukozė, fruktozė ir sacharozė paverčiami energija. Duona, arbata (Kimbucha) ir gėrimai (alkoholiniai – alaus vynas, viskis, degtinė ir romas) gaminami naudojant alkoholinę fermentaciją.

C₆H₁₂O₆ (gliukozė) → 2 C ₂H₅OH (etanolis) + 2 CO_{2 (anglies dioksidas)}

Mielės ir tam tikros bakterijos gali fermentuoti etanolį. Etanolio fermentacijos metu NADH atiduoda savo elektronus piruvato dariniui, todėl galutinis produktas yra etanolis.

Rauginimo panaudojimas

Alus, vynas, jogurtas, sūris, rauginti kopūstai, kimchi ir pipirai yra keli fermentacijos būdu gaminamų produktų pavyzdžiai. Fermentacija taip pat naudojama nuotekų valymui, pramoninio alkoholio gamyboje ir vandenilio dujų gamyboje.

Rauginimo privalumai

Fermentacijos metu susidarančios bakterijos (probiotikai) gali būti naudingos virškinimo sistemai. Be to, maisto produktų konservavimas fermentacijos būdu gali padidinti jų maistinę vertę, nes fermentacija padidina vitaminų kiekį.

Etanolio fermentacija

Kas yra glikolizė?

Glikolizė apibrėžiama kaip fermentinis angliavandenių (kaip gliukozės) skaidymas fosfatų dariniais, gaminant piruvo arba pieno rūgštį ir energiją, kaupiamą didelės energijos ATP fosfatiniuose ryšiuose.

Tai taip pat žinoma kaip „saldus padalijimo procesas“. Tai medžiagų apykaitos kelias, vykstantis gyvų organizmų ląstelių citozolyje. Tai gali veikti tiek esant deguoniui, tiek be jo. Todėl ją galima suskirstyti į aerobinę ir anaerobinę glikolizę. Aerobinė glikolizė duoda daugiau ATP nei anaerobinis procesas. Esant deguoniui, jis gamina piruvatą, o 2ATP molekulės susidaro kaip grynoji energijos forma.

Anaerobinė glikolizė yra vienintelė efektyvi energijos gamybos priemonė trumpų, intensyvių pratimų metu, suteikianti energijos nuo 10 sekundžių iki 12 minučių.

Bendra reakcija gali būti išreikšta taip.

Gliukozė + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 piruvatas + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + šiluma}

Piruvato dehidrogenazės kompleksas (PDC) oksiduojasi į acetil-CoA ir CO2. Jis yra eukariotų mitochondrijose ir prokariotų citozolyje.

Glikolizė vyksta beveik visuose organizmuose, tiek aerobiniuose, tiek anaerobiniuose.

Glikolizės metabolinis kelias paverčia gliukozę piruvatu per daugybę tarpinių metabolitų.

Kuo skiriasi fermentacija ir glikolizė?

Fermentacijos ir glikolizės apibrėžimas:

Rauginimas: fermentacija yra medžiagų apykaitos procesas, kurio metu cukrus paverčiamas rūgštimis, dujomis arba alkoholiu.

Glikolizė: Glikolizė yra fermentinis angliavandenių skaidymas.

Rauginimo ir glikolizės charakteristikos:

Deguonies naudojimas:

Rauginimas: fermentuojant nenaudojamas deguonis.

Glikolizė: glikolizei naudojamas deguonis.

Apdorojimas:

Fermentacija: fermentacija laikoma anaerobine.

Glikolizė: Glikolizė gali būti anaerobinė arba aerobinė.

ATP išeiga:

Rauginimas: Fermentacijos metu negaunama nulio energijos.

Glikolizė: susidaro 2 ATP molekulės.

Fazės:

Rauginimas: Fermentacija turi 2 pagrindines fazes: pieno rūgšties fermentaciją ir etanolio fermentaciją.

Glikolizė: Glikolizė skirstoma į aerobinę ir anaerobinę glikolizę

Mikroorganizmų dalyvavimas:

Rauginimas: Fermentacijoje dalyvauja bakterijos ir mielės.

Glikolizė: glikolizėje dalyvauja bakterijos ir mielės.

Etanolio arba pieno rūgšties gamyba

Rauginimas: fermentuojant susidaro etanolis arba pieno rūgštis.

Glikolizė: glikolizės metu nesusidaro etanolis arba pieno rūgštis.

Piruvo rūgšties naudojimas

Rauginimas: fermentacija prasideda naudojant piruvo rūgštį.

Glikolizė: glikolizės metu susidaro piruvo rūgštis.

Piruvo rūgšties likimas

Rauginimas: piruvo rūgštis virsta atliekų produktu

Glikolizė: glikolizė gamina piruvo rūgštį, kuri naudojama energijai gaminti. Buvęs aerobinis kvėpavimas.