Різниця між окисленням і бродінням

The ключова різниця між окисненням і бродінням залежить від типу хімічної реакції. Окислення - це хімічний процес, при якому з'єднання піддається окисленню у присутності кисню, а бродіння - це хімічний процес отримання кислот, спиртів та вуглекислого газу із цукрів у відсутності кисню.

Окислення та бродіння - це біохімічні процеси. Вони виникають природним шляхом у живих організмах під впливом ферментів та інших кофакторів. В даний час обидві ці природні реакції беруть участь у виробництві біологічних молекул промислового масштабу. Тому розуміння цих процесів та їх розмежування має велике значення. Отже, ця стаття присвячена обговоренню різниці між окисненням і бродінням.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке окислення
3. Що таке бродіння
4. Подібність окислення та бродіння
5. Порівняльне порівняння - окислення проти ферментації в табличній формі
6. Підсумок

Що таке окислення?

Окислення - важлива біологічна реакція, яка передусім відбувається в аеробних організмах. Він передбачає поглинання кисню сполукою для перетворення себе в іншу сполуку. Оксидази - основні ферменти, що каталізують реакцію окислення. Окислення біологічного матеріалу може бути спонтанним або контрольованим. Більше того, окислення матеріалів може спричинити позитивні та негативні наслідки залежно від типу окисленого матеріалу. Це також може статися за допомогою одноетапної реакції, використовуючи лише один фермент, або може бути багатоетапною реакцією, що включає багато ферментів.

Окислення відіграє головну роль у більшості метаболічних шляхів у організмах вищого рівня. Шляхи, що піддаються окисленню, включають окисне фосфорилювання для отримання АТФ та бета-окислення жирних кислот для отримання ацетилу Co A.

Малюнок 01: Бета-окислення лінолевої кислоти

Крім того, окислення є важливим процесом у виробництві тонкого чаю. Замість того, щоб здійснювати бродіння, важливу роль відіграє окислення, оскільки воно не виснажує поліфеноли в рослині. Таким чином, збереження поліфенолів у чаї не зашкодить якості чаю. У виробництві чаю велике значення має фермент, відомий як поліфенолоксидаза. Коли метаболіти, відомі як катехіни в чаї, контактують з киснем, оксидаза починає діяти, утворюючи поліфеноли з більшою молекулярною масою. Ці поліфеноли, таким чином, здатні додавати чорному чаю аромат і колір. Однак у виробництві чаю окислення відбувається в контрольованих умовах, які розрізняють різні сорти чаю.

Що таке бродіння?

Ферментація - це процес, який відбувається в анаеробних умовах. Тому воно відбувається за відсутності молекулярного кисню. Багато мікробів, рослин і м’язових клітин людини здатні проходити бродіння. Під час бродіння відбувається перетворення молекул цукру в спирти та кислоти. Хімічна реакція має велике застосування у промисловому виробництві молочних продуктів, хлібобулочних виробів та алкогольних напоїв.

Малюнок 02: Бродіння етанолу

У природному контексті існує два основних типи бродіння, обидва з яких потребують участі ферментів. Ці два процеси - це бродіння молочної кислоти та бродіння етанолу. При молочнокислому бродінні перетворення фрагмента цукру пірувату в молочну кислоту відбувається під впливом молочнокислої дегідрогенази. Закваска молочної кислоти відбувається насамперед у бактеріях і в м’язах людини. Нагромадження молочної кислоти в м’язах людини призводить до виникнення спазмів. Заквашування етанолу відбувається насамперед у рослинах та в деяких мікробах. Ферменти ацетальдегіддекарбоксилаза та етанолдегідрогеназа полегшують цей процес.

Які подібності між окисленням та бродінням?

• Окислення та бродіння - це біохімічні процеси, які можуть виробляти енергію в живих системах.
• Обидва процеси вимагають залучення ферментів.
• Також ці процеси починаються з органічної сполуки. Отже, ініціювання обох процесів відбувається в присутності органічних сполук.
• Крім того, це природні процеси, що відбуваються в живих організмах; проте в даний час вони використовуються в багатьох промислових процесах.

Яка різниця між окисленням і бродінням?

Два терміни окислення та бродіння явно є двома різними процесами, що відбуваються в живих організмах. Однак обидва процеси можуть генерувати енергію, навіть незважаючи на те, що хімічний процес за двома термінами відрізняється. Окислення відноситься до окислення сполуки в присутності ферментів і молекулярного кисню, тоді як ферментація стосується перетворення цукрів в кислоти і спирти в присутності ферментів і відсутність молекулярного кисню. Отже, це ключова відмінність окислення і бродіння.

Більше того, тип ферментів, що використовуються під час реакцій, також є різницею між окисненням і бродінням. Оксидази каталізують реакції окислення, а молочнокисла дегідрогеназа, декарбоксилаза ацетальдегід та етанолдегідрогеназа каталізують бродіння. Крім того, вони мають різноманітну кількість застосувань у цій галузі. Окислення важливе в чайній промисловості для виробництва поліфенолів; в аеробних організмах це необхідно для виробництва енергії. З іншого боку, бродіння має важливе значення у багатьох промислових процесах, таких як молочна промисловість, хлібобулочна промисловість та алкогольна промисловість, щоб генерувати енергію у фізичних вправах та ін. Отже, звичаї призводять до подальшої різниці між окисненням і бродінням.

Підсумок - Окислення проти бродіння

Підсумовуючи різницю між окисненням і бродінням, окислення - це втрата електронів із сполуки з утворенням іншої сполуки у присутності ферментів та молекулярного кисню, а ферментація - це процес перетворення цукрових фрагментів у кислоти та спирти за відсутності кисню. Обидва процеси відіграють головну роль у різних промислових процесах, хоча вони неправильно трактуються під час деяких випадків. Більшість мікробів, здатних здійснювати біохімічні реакції окислення та бродіння, є основоположними у розвитку процесів промислового виробництва на основі біотехнології..

Довідка:

1. Юртшук, Петро та молодший "Бактеріальний метаболізм". Медична мікробіологія. 4-е видання., Національна медична бібліотека США, 1 січня 1996 р., Доступна тут.

Надано зображення:

1. "Бета-окислення лінолевої кислоти" від Keministi - Власна робота (CC0) через Wikimedia Commons
2. "Закваска етанолу" Девід Б. Кармак-молодший - власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons