Galvenā atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju ir atkarīga no ķīmiskās reakcijas veida. Oksidācija ir ķīmisks process, kurā savienojums tiek oksidēts skābekļa klātbūtnē, savukārt fermentācija ir ķīmisks process, kurā no cukuriem tiek ražotas skābes, spirti un oglekļa dioksīds bez skābekļa.
Oksidēšana un fermentācija ir bioķīmiski procesi. Tie dabiski sastopami dzīvos organismos fermentu un citu kofaktoru ietekmē. Mūsdienās abas šīs dabiskās reakcijas piedalās rūpnieciska mēroga bioloģisko molekulu ražošanā. Tāpēc šo procesu izpratnei un abu atšķiršanai ir liela nozīme. Tāpēc šajā rakstā galvenā uzmanība ir pievērsta tam, lai apspriestu atšķirību starp oksidēšanu un fermentāciju.
Kas ir oksidēšana?
Oksidācija ir svarīga bioloģiskā reakcija, kas galvenokārt notiek aerobos organismos. Tas ietver skābekļa absorbciju ar savienojumu, lai pārveidotu sevi par citu savienojumu. Oksidāzes ir galvenie enzīmi, kas katalizē oksidācijas reakciju. Bioloģiskā materiāla oksidēšanās var būt spontāna vai kontrolēta. Turklāt materiālu oksidēšana var izraisīt pozitīvu un negatīvu ietekmi atkarībā no oksidētā materiāla veida. Tā var notikt arī ar vienpakāpes reakciju, izmantojot tikai vienu fermentu, vai arī tā var būt vairākpakāpju reakcija, kurā iesaistīti daudzi fermenti.
Oksidācijai ir liela nozīme lielākajā daļā augstāka līmeņa organismu vielmaiņas ceļu. Oksidācijas ceļi ietver oksidatīvo fosforilāciju ATP ražošanai un taukskābju beta oksidēšanu acetilCo A ražošanai.
Attēls 01: Linolskābes beta oksidēšana
Turklāt oksidēšana ir svarīgs process smalkas tējas ražošanā. Tā vietā, lai veiktu fermentāciju, oksidācijai ir svarīga loma, jo tā neiztukšo polifenolus augā. Tādējādi polifenolu saglabāšana tējā nekaitēs tējas kvalitātei. Tējas ražošanā liela nozīme ir fermentam, kas pazīstams kā polifenola oksidāze. Kad tējas metabolīti, kas pazīstami kā katehīni, nonāk saskarē ar skābekli, oksidāze sāk darboties, veidojot polifenolus ar lielāku molekulmasu. Šie polifenoli tādējādi spēj pievienot melnajai tējai aromātu un krāsu. Tomēr tējas ražošanā oksidēšana notiek kontrolētos apstākļos, kas atšķir dažādas tējas šķirnes.
Kas ir fermentācija?
Fermentācija ir process, kas notiek anaerobos apstākļos. Tāpēc tas notiek, ja nav molekulārā skābekļa. Daudzi mikrobi, augi un cilvēka muskuļu šūnas spēj fermentēties. Fermentācijas laikā notiek cukura molekulu pārvēršana spirtos un skābēs. Ķīmiskā reakcija tiek plaši izmantota piena produktu, maizes izstrādājumu un alkoholisko dzērienu rūpnieciskajā ražošanā.
2. attēls: etanola fermentācija
Dabiskā kontekstā ir divi galvenie fermentācijas veidi, kuriem abiem ir nepieciešama fermentu iesaistīšana. Šie divi procesi ir pienskābes fermentācija un etanola fermentācija. Pienskābes fermentācijā piruvāta cukura daļas pārvēršana pienskābē notiek pienskābes dehidrogenāzes ietekmē. Pienskābes fermentācija galvenokārt notiek baktērijās un cilvēka muskuļos. Pienskābes uzkrāšanās cilvēka muskuļos izraisa krampju rašanos. Etanola fermentācija galvenokārt notiek augos un dažos mikrobios. Fermenti acetaldehīda dekarboksilāze un etanola dehidrogenāze atvieglo šo procesu.
Kādas ir līdzības starp oksidēšanu un fermentāciju?
- Oksidācija un fermentācija ir bioķīmiski procesi, kas var ražot enerģiju dzīvās sistēmās.
- Abos procesos ir jāiesaista fermenti.
- Arī šie procesi sākas no organiska savienojuma. Tādējādi abu procesu ierosināšana notiek organisko savienojumu klātbūtnē.
- Turklāt tie ir dabiski procesi, kas notiek dzīvos organismos; tomēr pašlaik tos izmanto daudzos rūpnieciskos procesos.
Kāda ir atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju?
Abi termini oksidēšana un fermentācija nepārprotami ir divi atšķirīgi procesi, kas notiek dzīvos organismos. Tomēr abi procesi var radīt enerģiju, lai gan ķīmiskais process aiz šiem diviem terminiem atšķiras. Oksidēšana attiecas uz savienojuma oksidēšanu fermentu un molekulārā skābekļa klātbūtnē, savukārt fermentācija attiecas uz cukuru pārvēršanu skābēs un spirtos fermentu klātbūtnē un bez molekulārā skābekļa. Tātad šī ir galvenā atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju.
Turklāt reakcijas laikā izmantoto enzīmu veids ir arī atšķirība starp oksidāciju un fermentāciju. Oksidāzes katalizē oksidācijas reakcijas, savukārt pienskābes dehidrogenāze, acetaldehīda dekarboksilāze un etanola dehidrogenāze katalizē fermentāciju. Turklāt tiem ir daudz dažādu pielietojumu nozarē. Oksidācija ir svarīga tējas rūpniecībā polifenolu ražošanai; aerobos organismos tas ir nepieciešams enerģijas ražošanai. No otras puses, fermentācija ir svarīga daudzos rūpnieciskos procesos, piemēram, piena rūpniecībā, maizes rūpniecībā un alkohola rūpniecībā, lai radītu enerģiju vingrojošajos muskuļos utt. Tāpēc izmantojumi rada papildu atšķirības starp oksidāciju un fermentāciju.
Kopsavilkums - oksidēšana pret fermentāciju
Apkopojot atšķirību starp oksidāciju un fermentāciju, oksidēšana ir elektronu atdalīšana no savienojuma, lai izveidotu citu savienojumu enzīmu un molekulārā skābekļa klātbūtnē, savukārt fermentācija ir process, kurā cukura daļas pārvēršas par skābēm un spirtiem. skābekļa trūkums. Abiem procesiem ir liela nozīme dažādos rūpnieciskos procesos, lai gan dažos gadījumos tie tiek nepareizi interpretēti. Lielākā daļa mikrobu, kas spēj veikt oksidācijas un fermentācijas bioķīmiskās reakcijas, ir būtiski svarīgi uz biotehnoloģiju balstītu rūpniecisko ražošanas procesu attīstībā.
