Skillnad mellan mjölksyra och alkoholhaltig fermentering

Huvudskillnad - Mjölksyra mot alkoholhaltig jäsning

Mjölksyrajäsning och alkoholjäsning är två typer av anaeroba andningsmetoder. Därför kräver både mjölksyra och alkoholjäsning inte syre. De huvudskillnad mellan mjölksyra och alkoholjäsning är det mjölksyrajäsning producerar etylalkohol och koldioxid från pyruvat medan alkoholjäsning producerar mjölksyramolekyler. Alkoholisk jäsning av jäst används i livsmedelsindustrin för att producera vin och öl. Mjölksyrafermentation uppträder i muskelcellerna när de löper ut ur syre.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är mjölksyraframställning
- Definition, mekanism, betydelse
2. Vad är alkoholhaltig jäsning
- Definition, mekanism, betydelse
3. Vad är likheterna mellan mjölksyra och alkoholhaltig fermentering
- Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan mjölksyra och alkoholhaltig fermentering
- Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelvillkor: Alkoholhaltig fermentation, Anaerob Respiration, Koldioxid, Cytosol, Glukos, Heterolaktisk Fermentering, Homolaktisk Fermentering, Mjölksyra Fermentation, Pyruvat

Vad är mjölksyraframställning

Mjölksyrafermentation hänför sig till en metabolisk process genom vilken glukos omvandlas till metaboliten: laktat och cellulär energi. I allmänhet utförs mjölksyrafermentation av bakterier såsom Lactobacillus enoch jäst. Det förekommer i två stora steg: glykolys och fermentation. Både glykolys och mjölksyrafermentation förekommer i cytosolen. Glykolys är det första steget i både mjölksyra och alkoholjäsning. Under glykolys bryts hexosocker ner i två pyruvatmolekyler. Pyruvat består av tre kolmolekyler. Två NADH-molekyler och fyra ATP-molekyler framställs genom denna process. Eftersom två ATP-molekyler konsumeras av själva förfarandet är nettoväxlingen av ATP två i jäsningen. Processen för mjölksyrafermentation visas i Figur 1.

Figur 1: Mjölksyrafermentation

Två typer av mjölksyrafermentationer kan förekomma i cytosolen. De är homolaktisk jäsning och heterolaktisk jäsning.

Homolaktisk fermentering

Vid homolaktisk fermentering alstras två mjölksyramolekyler genom verkan av enzymet laktatdehydrogenas. Den kemiska reaktionen för homolaktisk jäsning visas nedan.

C₆H₁₂O₆ → 2 CH₃CHOHCOOH

Heterolaktisk fermentering

I heterolaktisk jäsning produceras mjölksyra, etanol och koldioxid med hjälp av både laktatdehydrogenas och pyruvatdekarboxylasenzymer. Den kemiska reaktionen av heterolaktisk jäsning visas nedan.

C₆H₁₂O₆ → CH₃CHOHCOOH + C₂H₅OH + CO₂

Muskelceller genomgår normalt aerob andning i närvaro av syre. Men när syreförsörjningen är dålig, genomgår de mjölksyrajäsning. Detta kan uppstå på grund av extrem träning eller kraftig ansträngning. Muskelceller genomgår mjölksyrafermentering för att uppfylla snabbare energibehov. Produktionen av mjölksyra i muskler kan orsaka kramper eller stelhet i musklerna. Strukturen av en mjölksyramolekyl visas i figur 2.

Figur 2: Mjölksyra

Mjölksyrajäsning har ett brett utbud av applikationer inom livsmedelsindustrin. Lactobacillus spps används vid produktion av yoghurt, ost, surkål, kefir och ger en sur smak åt mat.

Vad är alkoholhaltig jäsning

Alkoholhaltig fermentering avser en metabolisk process genom vilken glukos omvandlas till etanol och koldioxid. Det utförs huvudsakligen av jäst och några andra bakterier. Alkoholhaltig jäsning förekommer också i cytosolen i frånvaro av syre. De två pyruvatmolekylerna som produceras i glykolysen omvandlas till etanol och koldioxid. Pyruvatets öde vid alkoholjäsningen visas i figur 3.

Figur 3: Alkoholisk fermentering

Omvandlingen av pyruvat till etanol och koldioxid sker i två steg. Den första reaktionen katalyseras av enzymet pyruvatdekarboxylas medan den andra reaktionen katalyseras av alkoholdehydrogenaset. Netto ATP-produktion är samma i både mjölksyra och alkoholjäsning, eftersom den andra reaktionen av båda processerna inte ger ATP. De två NADH-molekylerna som produceras genom glykolys används i det andra steget i både mjölksyra och alkoholjäsning. Alkoholisk jäsning används brödbakning. Koldioxiden som produceras genom alkoholjäsning orsakar brödet att stiga. Alkoholisk jäsning används också vid framställning av alkoholhaltiga drycker såsom vin, öl, whisky, vodka och rom.

Likheter mellan mjölksyra och alkoholhaltig fermentering

Mjölksyra och alkoholjäsning är två typer av anaeroba andningsmekanismer.
Både mjölksyra och alkoholjäsning är kataboliska processer.
Både mjölksyra och alkoholjäsning kräver inte syre.
Både mjölksyra och alkoholjäsning förekommer i cytosolen.
Både mjölksyra och alkoholjäsning bryter ner glukosmolekylerna i två pyruvatmolekyler.
Både mjölksyra och alkoholjäsning sker i två steg: det första steget av både mjölksyra och alkoholjäsning är glykolys.
Både mjölksyra och alkoholjäsning producerar värme.
Både mjölksyra och alkoholjäsning producerar fyra molekyler av ATP.
Netto ATP vinst är två i både mjölksyra och alkoholjäsning.
De två NADH-molekylerna som produceras i glykolysen används i det andra steget av både mjölksyra och alkoholjäsning.
Både mjölksyra och alkoholjäsning är mindre effektiva vid produktionen av ATP jämfört med aerob andning.

Skillnad mellan mjölksyra och alkoholhaltig fermentering

Definition

Mjölksyra Fermentation: Mjölksyrafermentation hänför sig till en metabolisk process genom vilken glukos omvandlas till metaboliten: laktat och cellulär energi.

Alkoholisk fermentering: Alkoholhaltig fermentering avser en metabolisk process genom vilken glukos omvandlas till etanol och koldioxid.

Förekomst

Mjölksyra Fermentation: Mjölksyrajäsning sker i Lactobacillus spps, jäst och muskelceller.

Alkoholisk fermentering: Alkoholhaltig jäsning sker i jäst och andra mikroorganismer.

Produkter

Mjölksyra Fermentation: Mjölksyrafermentation producerar mjölksyramolekyler från pyruvat.

Alkoholisk fermentering: Alkoholhaltig jäsning producerar etanol och koldioxid från pyruvatmolekylen.

enzymer

Mjölksyra Fermentation: Laktatdehydrogenas och pyruvatdekarboxylas är de två enzymerna som är involverade i mjölksyrafermentationen.

Alkoholisk fermentering: Pyruvatdekarboxylas och alkoholdehydrogenas är de två enzymerna som är involverade i alkoholjäsningen.

I livsmedelsindustrin

Mjölksyra Fermentation: Mjölksyrajäsning används vid framställning av yoghurt och ost.

Alkoholisk fermentering: Alkoholhaltig jäsning används vid produktion av bröd, öl, vin och ättika.

Slutsats

Mjölksyra och alkoholjäsning är två mekanismer involverade i andningen i frånvaro av syre. Båda typerna av jäsning förekommer i cytosolen. Glykolys är det första steget i både mjölksyra och alkoholjäsning, vilket gav pyruvat. Mjölksyrafermentation producerar mjölksyramolekyler från pyruvat medan alkoholisk jäsning producerar etanol och koldioxid från pyruvat. Huvudskillnaden mellan mjölksyra och alkoholjäsning är produkterna från varje jäsning.

Referens:

1. "Lactic Acid Fermentation." BiologyWise, tillgänglig här.
2. "Glykolys och Alkoholisk Fermentation." Institutet för skapandeforskning, tillgängligt här.

Image Courtesy:

1. "Figur 07 05 02" Genom CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Mjölksyraskelett" Av NEUROtiker - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Pyruvate decarb 1" Av Cwernert på en.wikipedia - Överförd från en.wikipedia till Commons av Ronhjones. (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons

Vetenskap