Klíčový rozdíl - fermentace vs. glykolýza
Fermentace i glykolýza jsou procesy přeměny komplexních molekul, jako jsou cukry a sacharidy, na jednoduché formy. Fermentace používá v procesu přeměny kvasinky nebo bakterie, zatímco glykolýza nikoli. Toto je klíčový rozdíl mezi fermentací a glykolýzou a o dalších rozdílech pojednává tento článek.
Co je to kvašení?
Fermentace je metabolický proces, který přeměňuje cukr (především glukózu, fruktózu a sacharózu) na kyseliny, plyny nebo alkohol. V zásadě se vyskytuje v kvasinkách, bakteriích a svalových buňkách bez kyslíku, aby fermentoval kyselinu mléčnou. Krebsův cyklus a elektronový transportní systém se při fermentaci nevyskytují. Jedinou cestou extrakce energie je však glykolýza plus jedna nebo dvě další reakce. Je to v zásadě regenerace NAD + z NADH produkovaného během glykolýzy.
Druhy kvašení
Kvašení kyselinou mléčnou a kvašení alkoholem jsou prominentní typy kvašení.
Fermentace kyselinou mléčnou
Kvašení kyselinou mléčnou je také podobný proces, při kterém se cukr přeměňuje na energii. Častěji se používá při konzervování potravin.
C 6 H 12 O 6 (glukóza) → 2 CH 3 CHOHCOOH (kyselina mléčná)
Kvašení kyselinou mléčnou probíhá za přítomnosti bakterií, jako je Lactobacillus acidophilus a hub. NADH přenáší svůj elektron přímo na pyruvát při fermentaci kyselinou mléčnou. Fermentaci kyseliny mléčné lze pozorovat při výrobě jogurtu a uvnitř svalových buněk.
Kvašení alkoholu
Jedná se o proces, při kterém se cukry - glukóza, fruktóza a sacharóza v potravinách přeměňují na energii. Chléb, čaj (Kimbucha) a nápoje (alkoholické - pivní víno, whisky, vodka a rum) se vyrábějí alkoholovým kvašením.
C 6 H 12 O 6 (glukóza) → 2 C 2 H 5 OH (ethanol) + 2 CO 2 (oxid uhličitý)
Kvasinky a určité bakterie mohou provádět fermentaci ethanolu. Při ethanolovém kvašení NADH daruje své elektrony derivátu pyruvátu a produkuje ethanol jako konečný produkt.
Použití kvašení
Pivo, víno, jogurt, sýr, kysané zelí, kimchi a feferonky jsou některé příklady produktů vyráběných fermentací. Fermentace se také používá při čištění odpadních vod, výrobě průmyslového alkoholu a při výrobě plynného vodíku.
Výhody kvašení
Bakterie produkované během fermentace (probiotika) mohou být prospěšné pro trávicí systém. Kromě toho může konzervace potravin fermentací zvýšit jejich nutriční hodnotu, protože fermentace zvyšuje hladinu vitamínů.
Fermentace ethanolu
Co je to glykolýza?
Glykolýza je definována jako enzymatické štěpení sacharidů (jako glukózy) prostřednictvím fosfátových derivátů s produkcí kyseliny pyrohroznové nebo mléčné a energie uložená ve vysokoenergetických fosfátových vazbách ATP.
Je také známý jako „proces sladkého štěpení“. Jedná se o metabolickou cestu, která se vyskytuje v cytosolu buněk v živých organismech. To může fungovat buď v přítomnosti, nebo v nepřítomnosti kyslíku. Lze jej proto rozdělit na aerobní a anaerobní glykolýzu. Aerobní glykolýza poskytuje více ATP než anaerobní proces. Za přítomnosti kyslíku produkuje pyruvát a molekuly 2ATP se produkují ve formě čisté energie.
Anaerobní glykolýza je jediným účinným prostředkem výroby energie během krátkého a intenzivního cvičení, které poskytuje energii po dobu 10 sekund až 12 minut.
Celková reakce může být vyjádřena následovně.
Glukóza + 2 NAD + + 2 P i + 2 ADP → 2 pyruvát + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H 2 O + teplo
Pyruvát je oxidován na acetyl-CoA a CO2 komplexem pyruvát dehydrogenázy (PDC). Nachází se v mitochondriích eukaryotů a cytosolu prokaryot.
Glykolýza se vyskytuje s variací téměř u všech organismů, jak aerobních, tak anaerobních.
Metabolická cesta glykolýzy převádí glukózu na pyruvát prostřednictvím řady intermediárních metabolitů.
Jaký je rozdíl mezi fermentací a glykolýzou?
Definice fermentace a glykolýzy:
Fermentace: Fermentace je metabolický proces, který přeměňuje cukr na kyseliny, plyny nebo alkohol.
Glykolýza: Glykolýza je enzymatické štěpení sacharidů.
Charakteristika fermentace a glykolýzy:
Použití kyslíku:
Fermentace: Fermentace nepoužívá kyslík.
Glykolýza: Glykolýza využívá kyslík.
Proces:
Fermentace: Fermentace je považována za anaerobní.
Glykolýza: Glykolýza může být anaerobní nebo aerobní.
Výnos ATP:
Fermentace: Během fermentace se získává nulová energie.
Glykolýza: Jsou produkovány 2 molekuly ATP.
Fáze:
Fermentace: Fermentace má 2 základní fáze: fermentaci kyselinou mléčnou a fermentaci ethanolem.
Glykolýza: Glykolýza se dělí na aerobní a anaerobní glykolýzu
Zapojení mikroorganismů:
Fermentace: Bakterie a kvasinky se účastní fermentace.
Glykolýza: Na glykolýze se podílejí bakterie a kvasinky.
Výroba ethanolu nebo kyseliny mléčné
Fermentace: Fermentací vzniká ethanol nebo kyselina mléčná.
Glykolýza: Glykolýza neprodukuje ethanol ani kyselinu mléčnou.
Použití kyseliny pyrohroznové
Fermentace: Fermentace začíná použitím kyseliny pyrohroznové.
Glykolýza: Glykolýza produkuje kyselinu pyrohroznovou.
Osud kyseliny pyrohroznové
Fermentace: Kyselina pyrohroznová se přeměňuje na odpadní produkt
Glykolýza: Glykolýza produkuje kyselinu pyrohroznovou, která se používá k výrobě energie. Exaerobní dýchání.
Obrázek se svolením:
„Fermentace ethanolu“Autor Davidcarmack - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
„Glycolysis metabolic pathway 3 annotated“Autor Thomas Shafee - vlastní práce (CC BY 4.0) přes Commons Wikimedia
