Atšķirība starp fermentāciju un glikolīzi

2024 Autors: Alex Aldridge | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 13:45

Galvenā atšķirība - fermentācija un glikolīze

Gan fermentācija, gan glikolīze ir sarežģītu molekulu, piemēram, cukuru un ogļhidrātu, pārvēršanas vienkāršās formās. Fermentācijas procesā konversijas procesā tiek izmantots raugs vai baktērijas, turpretim glikolīzē tas netiek izmantots. Šī ir galvenā atšķirība starp fermentāciju un glikolīzi, un turpmākās atšķirības tiks apspriestas šajā rakstā.

Kas ir fermentācija?

Raudzēšana ir vielmaiņas process, kas pārvērš cukuru (galvenokārt glikozi, fruktozi un saharozi) skābēs, gāzēs vai spirtā. Tas galvenokārt rodas raugā, baktērijās un muskuļu šūnās, kurās trūkst skābekļa, lai fermentētu pienskābi. Krebsa cikls un elektronu transporta sistēma fermentācijā nenotiek. Tomēr vienīgais enerģijas ieguves ceļš ir glikolīze plus viena vai divas papildu reakcijas. Būtībā tā ir NAD^{+ reģenerācija no NADH, kas rodas glikolīzes laikā.}

Raudzēšanas veidi

Pienskābes fermentācija un spirta raudzēšana ir nozīmīgi fermentācijas veidi.

Pienskābes fermentācija

Pienskābes fermentācija ir arī līdzīgs process, kurā cukurs tiek pārvērsts enerģijā. To biežāk izmanto pārtikas konservēšanai.

C₆H₁₂O₆ (glikoze) → 2 CH _{3CHOHCOOH (pienskābe)}

Pienskābes fermentācija notiek tādu baktēriju kā Lactobacillus acidophilus un sēnīšu klātbūtnē. NADH pārnes savu elektronu tieši uz piruvātu pienskābes fermentācijā. Pienskābes fermentāciju var novērot jogurta ražošanā un muskuļu šūnās.

Spirta fermentācija

Tas ir process, kurā pārtikā esošie cukuri – glikoze, fruktoze un saharoze pārvēršas enerģijā. Maize, nedaudz tējas (Kimbucha) un dzērieni (alkoholiskie – alus vīns, viskijs, degvīns un rums) tiek ražoti, izmantojot alkoholisko fermentāciju.

C₆H₁₂O₆ (glikoze) → 2 C ₂H₅OH (etanols) + 2 CO_{2 (oglekļa dioksīds)}

Raugs un noteiktas baktērijas var veikt etanola fermentāciju. Etanola fermentācijā NADH nodod savus elektronus piruvāta atvasinājumam, kā galaproduktu iegūstot etanolu.

Raudzēšanas lietojumi

Alus, vīns, jogurts, siers, skābēti kāposti, Kimchi un Pepperoni ir daži fermentācijas procesā ražotu produktu piemēri. Fermentāciju izmanto arī notekūdeņu attīrīšanā, rūpnieciskajā spirta ražošanā un ūdeņraža gāzes ražošanā.

Raudzēšanas priekšrocības

Raudzēšanas laikā radušās baktērijas (probiotikas) var būt labvēlīgas gremošanas sistēmai. Turklāt pārtikas konservēšana fermentācijas ceļā var palielināt to uzturvērtību, jo fermentācija palielina vitamīnu līmeni.

Ethanola fermentācija

Kas ir glikolīze?

Glikolīze ir definēta kā ogļhidrātu (kā glikozes) enzīmu sadalīšana, izmantojot fosfātu atvasinājumus, veidojot pirovīnskābes vai pienskābi un enerģiju, kas tiek uzglabāta augstas enerģijas ATP fosfāta saitēs.

To sauc arī par “saldo sadalīšanas procesu”. Tas ir vielmaiņas ceļš, kas notiek dzīvo organismu šūnu citozolā. Tas var darboties gan skābekļa klātbūtnē, gan bez tā. Tāpēc to var iedalīt aerobā un anaerobā glikolīzē. Aerobā glikolīze dod vairāk ATP nekā anaerobā procesā. Ar skābekļa klātbūtni tas rada piruvātu, un 2ATP molekulas tiek ražotas kā tīrā enerģijas forma.

Anaerobā glikolīze ir vienīgais efektīvais enerģijas iegūšanas līdzeklis īsas, intensīvas slodzes laikā, nodrošinot enerģiju no 10 sekundēm līdz 12 minūtēm.

Kopējo reakciju var izteikt šādi.

Glikoze + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 piruvāts + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + siltums}

Piruvāts tiek oksidēts par acetil-CoA un CO2, izmantojot piruvāta dehidrogenāzes kompleksu (PDC). Tas atrodas eikariotu mitohondrijās un prokariotu citozolā.

Glikolīze ar dažādām izmaiņām notiek gandrīz visos organismos, gan aerobos, gan anaerobos.

Glikolīzes vielmaiņas ceļš, izmantojot virkni starpproduktu metabolītu, pārvērš glikozi par piruvātu.

Kāda ir atšķirība starp fermentāciju un glikolīzi?

Fermentācijas un glikolīzes definīcija:

Raudzēšana: fermentācija ir vielmaiņas process, kas pārvērš cukuru skābēs, gāzēs vai spirtā.

Glikolīze: glikolīze ir ogļhidrātu enzīmu sadalīšana.

Fermentācijas un glikolīzes raksturojums:

Skābekļa lietojums:

Raudzēšana: fermentācijā neizmanto skābekli.

Glikolīze: glikolīzē tiek izmantots skābeklis.

Apstrāde:

Fermentācija: fermentācija tiek uzskatīta par anaerobu.

Glikolīze: glikolīze var būt anaeroba vai aeroba.

ATP ienesīgums:

Raudzēšana: fermentācijas laikā tiek iegūta nulles enerģija.

Glikolīze: veidojas 2 ATP molekulas.

Fāzes:

Raudzēšana: fermentācijai ir 2 pamatfāzes: pienskābes fermentācija un etanola fermentācija.

Glikolīze: glikolīze tiek klasificēta aerobā un anaerobā glikolīzē

Mikroorganismu iesaistīšanās:

Raudzēšana: fermentācijā piedalās baktērijas un raugs.

Glikolīze: Glikolīzē ir iesaistītas baktērijas un raugs.

Etanola vai pienskābes ražošana

Raudzēšana: fermentācijas rezultātā veidojas etanols vai pienskābe.

Glikolīze: glikolīze nerada etanolu vai pienskābi.

Piruvīnskābes lietošana

Raudzēšana: fermentācija sākas ar pirovīnskābes izmantošanu.

Glikolīze: glikolīze rada pirovīnskābe.

Piruvīnskābes liktenis

Raudzēšana: pirovīnskābe tiek pārvērsta atkritumu produktā

Glikolīze: glikolīze rada pirovīnskābi, ko izmantot enerģijas ražošanai. Bijusī aerobā elpošana.