Skillnad mellan fermentation och anaerob andning

Huvudskillnad - Fermentation vs Anaerob Respiration

Fermentation och anaerob andning är två typer av cellulär respirationsmekanismer som används för att producera ATP för cellens funktion. Både fermentation och anaerob andning sker i frånvaro av syre. De använder hexosocker som substrat. Hexosocker först genomgår glykolys. De huvudskillnad mellan fermentation och anaerob andning är det fermentering genomgår inte citronsyracyklus (Krebs-cykeln) och elektrontransportkedjan medan anaerob andning genomgår citronsyracykeln och elektrontransportkedjan.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är jäsning
      - Definition, Process, Application
2. Vad är Anaerob Respiration
      - Definition, Process
3. Vad är likheterna mellan fermentering och anaerobt respiration
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan fermentation och anaerobt respiration
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Adenosintrifosfat (ATP), Anaerob Respiration, Citronsyracykel, Elektrontransportkedja, Etanolfermentering, Fermentering, Glukos, Glykolys, Glycerid Fermentering

Vad är jäsning

Fermentering avser varje grupp av kemiska reaktioner som induceras av mikroorganismer för att omvandla sockerarter till koldioxid och etanol. Sukarerna genomgår först glykolys. Under glykolys bryts hexosocker glukosen ned i två pyruvatmolekyler. Pyruvat är en tre-kolförening. Glykolys utnyttjar två ATP-molekyler medan de producerar fyra ATP-molekyler från den energi som frigörs från glukos. Pyruvatoxiden oxideras till etanol eller mjölksyra. Baserat på slutprodukttypen klassificeras fermentationen i två processer som etanolfermentering respektive mjölksyrafermentering. Jäst och vissa bakteriearter utför jäsning. Etanolfermentering används för att producera öl, bröd och vin. Netto kemisk ekvation för etanolfermentering visas nedan.

C₆H₁₂O₆ (Glukos) → 2 ° C₂H₅OH (etanol) + 2 CO₂ (Koldioxid)

Figur 1: Etanolfermentering

Mjölksyrafermentationen förekommer i djurmuskler och vävnader när vävnader kräver mer energi. I yoghurtproduktionen används mjölksyrafermentationen för att producera mjölksyra från laktos. Netto kemisk reaktion för framställning av mjölksyra från glukos visas nedan.

C₆H₁₂O₆ (Glukos) → 2 CH₃CHOHCOOH (Mjölksyra)

Vad är Anaerob Respiration

Anaerob andning är en typ av cellulär andning som uppstår i frånvaro av syre. Det förekommer på samma sätt som aerob andning. Anaerob andning börjar med glykolys som fermentationsprocessen, men det stoppar inte från glykolys som fermentation gör. Efter framställning av acetylko-enzym A fortsätter anaerob respiration citronsyracykeln såväl som elektrontransportkedjan.

Figur 2: Metanogena bakterier

Den slutliga elektronacceptorn är inte molekylärt syre som vid aerob andning. Olika typer av organismer använder olika typer av slutliga elektronacceptorer. Dessa kan vara sulfatjoner, nitratjoner eller koldioxid. Metanogena bakterier är en sådan typ av organismer som använder koldioxid som den sista elektronacceptorn i frånvaro av syre. De producerar metangas som biprodukt. Vissa metanogena bakterier visas i figur 2. 

Likheter mellan fermentering och anaerobisk andning

• Både fermentation och anaerob andning sker i frånvaro av syre för att producera energi.
• Andningsubstratet för både fermentation och anaerob andning är hexosocker.
• Både fermentation och anaerob andning genomgår glykolys.
• Slutprodukterna från både jäsning och anaerob andning är koldioxid och etanol.
• Pyrodruvsyra och acetylkolin är mellanprodukter av både fermentation och anaerob andning.
• Både jäsning och anaerob andning drivs av enzymer.
• Sockerfördelningen vid både jäsning och anaerob andning ökar i närvaro av oorganiska fosfater.

Skillnad mellan fermentation och anaerob andning

Definition

Jäsning: Fermentering avser varje grupp av kemiska reaktioner som induceras av mikroorganismer för att omvandla sockerarter till koldioxid och etanol.

Anaerob Respiration: Anaerob andning hänför sig till en typ av cellulär andning som uppstår i frånvaro av syre.

Intracellulär / Extracellulär

Jäsning: Fermentation är en extracellulär process.

Anaerob Respiration: Anaerob andning är en intracellulär process.

Syre

Jäsning: Fermentation induceras av låga syrekoncentrationer.

Anaerob Respiration: Anaerob andning sker i frånvaro av syre.

Efter glykolys

Jäsning: Vid fermentation följer glykolys inte citronsyracykeln och elektrontransportkedjan.   Anaerob Respiration: Vid anaerob andning följer glykolys citronsyracykel och elektrontransportkedja.

Totalt ATP-produktion

Jäsning: Den totala ATP-produktionen är fyra i jäsning.

Anaerob Respiration: Den totala produktionen av ATP vid anaerob andning är 38.

In vitro

Jäsning: De enzymer som extraheras från de fermenterande cellerna kan bearbeta reaktionen i ett extracellulärt medium.

Anaerob Respiration: De enzymer som extraheras från cellerna kan inte behandla den anaeroba andningen i ett extracellulärt medium.

Slutsats

Fermentation och anaerob andning är två typer av andningsmekanismer som uppstår i frånvaro av syre. Både fermentation och anaerob andning sker genom glykolys. Vid jäsning omvandlas pyruvatmolekylerna till mjölksyra eller etanol. Vid anaerob andning utförs också citronsyracykeln och elektrontransportkedjan. Men den sista elektronacceptorn är en oorganisk molekyl såsom sulfat, nitrat eller koldioxid. Huvudskillnaden mellan jäsning och anaerob andning är mekanismen för varje typ av andning. 

Referens:

1. "Fermentation." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, ink., 27 juni 2017, Tillgänglig här. Åtkomst 30 september 2017.
2. "Anaerob andning." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 september 2017, Tillgänglig här. Åtkomst 30 september 2017.

Image Courtesy:

1. "Fermentation alcoolique" Av Pancrat - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Phylogenetic tree methanogen" By Crion - Fil: メ タ ン 菌 の 系統 関係 .png (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons