Різниця між аеробним та анаеробним бродінням

Ключова різниця - Аеробне проти анаеробного бродіння
 

Термін «Аеробне бродіння» є неправильним, оскільки бродіння є анаеробним, тобто для нього не потрібен кисень. Таким чином, аеробне бродіння насправді не відноситься до процесу бродіння; цей процес відноситься до процесу клітинного дихання. The ключова різниця між аеробним та анаеробним бродінням є те аеробне бродіння використовує кисень, тоді як анаеробне бродіння не використовує кисень. Подальші відмінності будуть обговорені в цій статті.

Що таке аеробне бродіння

Як було сказано вище, термін "аеробне бродіння" неправильно називається, оскільки ферментація є анаеробним процесом. Просто це процес спалювання простих цукрів до енергії в клітинах; більш науково це можна назвати аеробне дихання.

Його можна визначити як процес виробництва клітинної енергії за наявності кисню. Він приблизно виробляє 36 молекул АТФ, руйнуючи їжу в мітохондріях. Він включає три етапи, а саме: гліколіз, цикл лимонної кислоти та система транспорту електронів. Він споживає вуглеводи, жири та білки; кінцевими продуктами цього процесу є вуглекислий газ і вода.

Спрощена реакція

С₆Н₁₂О₆ (s) + 6 O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H₂O (l) + тепло

ΔG = −2880 кДж на моль С₆Н₁₂О₆

(-) вказує на те, що реакція може відбуватися спонтанно

Процес аеробного дихання

1. Гліколіз

Це метаболічний шлях, який відбувається в цитозолі клітин живих організмів. Це може функціонувати як у присутності, так і у відсутності кисню. Він виробляє піруват у присутності кисню. Дві молекули АТФ утворюються у вигляді чистої енергії.

Загальну реакцію можна виразити так:

Глюкоза + 2 НАД⁺ + 2 Р_i + 2 АДФ → 2 пірувату + 2 НАДН + 2 АТФ + 2 Н⁺ + 2 Н₂O + тепло

Піруват окислюється до ацетил-КоА та СО₂ комплексом піруватдегідрогенази (PDC). Він розташований в мітохондріях еукаріотичних та цитозолів прокаріотів.

2. Цикл лимонної кислоти

Цикл лимонної кислоти також називають циклом Кребса і відбувається в мітохондріальній матриці. Це 8-ступінчастий процес, що включає різні типи ферментів та коферментів. Чистий прибуток від однієї молекули глюкози становить 6 НАДГ, 2 FADH_2, і 2 GTP.

3. Електронна транспортна система

Електронно-транспортна система відома також як окисне фосфорилювання. У еукаріотів цей крок відбувається в мітохондріальній кризі.

Що таке анаеробне бродіння?

Анаеробне бродіння - це процес, який викликає розпад органічних сполук. Цей процес знижує азот до органічних кислот та аміаку. Вуглець з органічних сполук виділяється в основному у вигляді газу метану (СН₄). Невелика частина вуглецю може дихати як СО₂. Тут відбулася техніка розкладання, яка використовується при компостуванні. Розкладання відбувається як чотири стадії, а саме: гідроліз, ацидогенез, ацетогенез та метаногенез.

Процес анаеробної ферментації

1. Гідроліз

С₆Н₁₀О₄ + 2Н₂O → C₆Н₁₂О₆ + 2Н₂

2. Ацидогенез

С₆Н₁₂О₆ ↔ 2CH₃СН₂OH + 2CO₂

С₆Н₁₂О₆ + 2Н₂ ↔ 2CH₃СН₂COOH + 2H₂О

С₆Н₁₂О₆ → 3CH₃COOH

3. Ацетогенез

СН₃СН₂СОО^- + 3Н₂O ↔ CH₃СОО^- + Н⁺ + HCO₃^- + 3Н₂

С₆Н₁₂О₆ + 2Н₂O ↔ 2CH₃COOH + 2CO₂ + 4Н₂

СН₃СН₂ОН + 2Н₂O ↔ CH₃СОО^- + 2Н₂ +Н⁺

4. Метаногенез

СО₂ + 4Н₂ → СН₄ + 2Н₂О

2С₂Н₅OH + CO₂ → СН₄ + 2CH₃COOH

СН₃COOH → CH₄ + СО₂

Яка різниця між аеробною та анаеробною ферментацією?

Характеристика аеробного та анаеробного бродіння

Споживання кисню:

Аеробне бродіння: Аеробне бродіння використовує кисень.

Анаеробне бродіння: В анаеробному бродінні не використовується кисень.

Вихід ATP:

Аеробне бродіння: Аеробне бродіння дає 38 молекул АТФ

Анаеробний бродіння: Анаеробна ферментація не виробляє молекули АТФ.

Поява:

Аеробне бродіння: Аеробне бродіння відбувається всередині живих організмів.

Анаеробне бродіння: Анаеробне бродіння відбувається поза живими організмами.

Залучення мікроорганізму:

Аеробне бродіння:  Мікроорганізми не задіяні

Анаеробне бродіння: Мікроорганізми беруть участь

Температура:

Аеробне бродіння: Температура навколишнього середовища не потрібна для процесу.

Анаеробне бродіння: Температура навколишнього середовища необхідна для процесу.

Техніка:

Аеробне бродіння: Аеробне бродіння - це спосіб отримання енергії.

Анаеробне бродіння:  Анаеробне бродіння - метод розкладання.

Етапи:

Аеробне бродіння: Етапи включають гліколіз, цикл Кребса та транспортну систему електронів

Анаеробне бродіння: Анаеробне бродіння не має гліколізу та інших стадій.

СН₄ Виробництво:

Аеробне бродіння: Аеробне бродіння не дає СН₄ .

Анаеробне бродіння: Анаеробне бродіння виробляє СН_4.

Список літератури:

Клітинне дихання [Інтернет]. Доступно: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration#Aerobic_respiration [Доступно 7 липня 2016].

Анаеробне бродіння [Інтернет]. Доступно: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_anaerobic.htm 2016].

Процес анаеробного травлення [Інтернет]. Доступно: http://www.wtert.eu/default.asp?Menue=13&ShowDok=12 [Доступно 8 липня 2016 року].

 Надано зображення: 

"CellRespiration" від RegisFrey - власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons

"Компост-бруд" Автор норманка - (CC BY 2.0) через Wikimedia Commons