Diferența dintre fermentație și respirația anaerobă

Diferența principală - fermentația vs. respirația anaerobă

Fermentarea și respirația anaerobă sunt două tipuri de mecanisme celulare de respirație care sunt utilizate pentru a produce ATP pentru funcționarea celulei. Atât fermentația cât și respirația anaerobă apar în absența oxigenului. Ei folosesc ca substrat zaharurile hexozice. Zaharurile de zaharuri se supun în primul rând glicolizei. principala diferență între fermentație și respirația anaerobă este asta fermentarea nu este supusă ciclului de acid citric (ciclul Krebs) și lanțului de transport al electronilor, în timp ce respirația anaerobă este supusă ciclului de acid citric și lanțului de transport al electronilor.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este fermentația
      - Definiție, proces, aplicație
2. Ce este respirația anaerobă
      - Definiție, proces
3. Care sunt asemănările dintre fermentație și respirația anaerobă
      - Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre fermentație și respirația anaerobă
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: adenozin trifosfat (ATP), respirație anaerobă, ciclul acidului citric, lanțul de transport electronic, fermentația etanolului, fermentația, glucoza, glicoliza, fermentația acidului lactic

Ce este fermentația

Fermentația se referă la orice grup de reacții chimice induse de microorganisme pentru a transforma zaharurile în dioxid de carbon și etanol. Zaharurile mai întâi suferă glicoliză. În timpul glicolizei, glucoza din zaharoză de hexoză este împărțită în două molecule de piruvat. Piruvatul este un compus cu trei atomi de carbon. Glicoliza utilizează două molecule ATP în timp ce produce patru molecule ATP din energia eliberată din glucoză. Piruvatul este oxidat în etanol sau acid lactic. Pe baza tipului produsului final, fermentația este clasificată în două procese, cum ar fi fermentația cu etanol și, respectiv, fermentația acidului lactic. Drojdie și unele specii bacteriene efectuează fermentație. Fermentația de etanol este utilizată pentru producerea berii, a pâinii și a vinului. Ecuația chimică netă pentru fermentația cu etanol este prezentată mai jos.

C₆H₁₂O₆ (Glucoză) → 2C₂H₅OH (etanol) + 2 CO₂ (Dioxid de carbon)

Figura 1: Fermentarea etanolului

Fermentarea acidului lactic are loc în mușchii și țesuturile animalelor atunci când țesuturile necesită mai multă energie. În producția de iaurt, fermentația cu acid lactic este utilizată pentru a produce acid lactic din lactoză. Reacția chimică netă pentru producerea acidului lactic din glucoză este prezentată mai jos.

C₆H₁₂O₆ (Glucoză) → 2 CH₃CHOHCOOH (acid lactic)

Ce este respirația anaerobă

Respirația anaerobă este un tip de respirație celulară care apare în absența oxigenului. Apare în același mod ca și respirația aerobă. Riscul respirației anaerobe începe cu glicoliza ca procesul de fermentație, dar nu se oprește din glicoliză ca fermentație. După producerea acetil coenzimei A, respirația anaerobă continuă ciclul acidului citric precum și lanțul de transport al electronilor.

Figura 2: Bacterii metanogene

Acceptorul final de electroni nu este oxigenul molecular ca în respirația aerobă. Diferitele tipuri de organisme folosesc diferite tipuri de acceptori de electroni finali. Acestea pot fi ioni de sulfat, ioni de nitrați sau dioxid de carbon. Bacteriile metanogene sunt un astfel de tip de organisme care utilizează dioxidul de carbon drept acceptor de electroni finali în absența oxigenului. Ei produc gaz metan drept produs secundar. Unele bacterii metanogene sunt arătate în figura 2. 

Asemănări între fermentație și respirația anaerobă

• Atât fermentația cât și respirația anaerobă apar în absența oxigenului pentru a produce energie.
• Substratul respirator al fermentării și al respirației anaerobe este zaharurile de hexoză.
• Atât fermentația cât și respirația anaerobă suferă glicoliză.
• Produsele finale ale fermentării și ale respirației anaerobe sunt dioxidul de carbon și etanolul.
• Acidul piruvic și acetilcolina sunt intermediari ai fermentației și a respirației anaerobe.
• Atât fermentația cât și respirația anaerobă sunt determinate de enzime.
• Rata de defalcare a zahărului atât prin fermentare cât și prin respirație anaerobă crește în prezența fosfatului anorganic.

Diferența dintre fermentație și respirația anaerobă

Definiție

Fermentaţie: Fermentația se referă la orice grup de reacții chimice induse de microorganisme pentru a transforma zaharurile în dioxid de carbon și etanol.

Respirația anaerobă: Respirația anaerobă se referă la un tip de respirație celulară care are loc în absența oxigenului.

Intracelulară / extracelulara

Fermentaţie: Fermentația este un proces extracelular.

Respirația anaerobă: Respirația anaerobă este un proces intracelular.

Oxigen

Fermentaţie: Fermentația este indusă de concentrațiile scăzute de oxigen.

Respirația anaerobă: Respirația anaerobă are loc în absența oxigenului.

După glicoliză

Fermentaţie: În fermentație, glicoliza nu respectă ciclul de acid citric și lanțul de transport al electronilor.   Respirația anaerobă: În respirația anaerobă, glicoliza urmează ciclul de acid citric și lanțul de transport al electronilor.

Producția ATP totală

Fermentaţie: Producția ATP totală este de patru în fermentație.

Respirația anaerobă: Producția totală de ATP în respirația anaerobă este de 38.

In vitro

Fermentaţie: Enzimele extrase din celulele de fermentare pot procesa reacția într-un mediu extracelular.

Respirația anaerobă: Enzimele extrase din celule nu pot procesa respirația anaerobă într-un mediu extracelular.

Concluzie

Fermentația și respirația anaerobă sunt două tipuri de mecanisme de respirație care apar în absența oxigenului. Atât fermentația, cât și respirația anaerobă apar prin glicoliză. În fermentație, moleculele de piruvat sunt transformate în acid lactic sau etanol. În respirația anaerobă se efectuează, de asemenea, ciclul de acid citric și lanțul de transport al electronilor. Dar, acceptorul de electroni final este o moleculă anorganică, cum ar fi sulfatul, nitratul sau dioxidul de carbon. Principala diferență între fermentație și respirația anaerobă este mecanismul fiecărui tip de respirație. 

Referinţă:

1. "Fermentația" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 27 iunie 2017, Disponibil aici. Accesat la 30 septembrie 2017.
2. "Respirația anaerobă". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 27 septembrie 2017, disponibil aici. Accesat la 30 septembrie 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Fermentarea alcoolique" de Pancrat - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Metanogen de arbore fylogenetic" By Crion - File: メ タ ン 菌 の 系統 関係 .png (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons