La fermentazione avviene in ambiente anaerobico. Di conseguenza, il glucosio viene in gran parte convertito in acidi grassi frizzanti durante il metabolismo. Quando l'ossigeno è disponibile, il processo di respirazione crea energia dal glucosio.
Quindi, da una molecola di glucosio, la fermentazione e la respirazione creano ulteriore ATP. Inoltre, la respirazione provoca una rottura completa del substrato, mentre la fermentazione provoca una rottura parziale.
Punti chiave
- La fermentazione avviene in assenza di ossigeno, mentre la respirazione richiede ossigeno.
- La respirazione produce più ATP (energia) della fermentazione.
- La fermentazione genera prodotti finali come alcol e acido lattico, mentre la respirazione produce anidride carbonica e acqua.
Fermentazione vs Respirazione
La fermentazione è un processo metabolico che converte composti organici come gli zuccheri in composti più semplici. La respirazione è un processo metabolico che si verifica in presenza di ossigeno e comporta la scomposizione di composti organici, come il glucosio, per rilasciare energia sotto forma di ATP.
La fermentazione è il processo di scomposizione delle molecole di zucchero in sostanze chimiche più semplici che possono essere utilizzate per generare energia chimica. L’energia chimica, sotto forma di ATP, è fondamentale perché alimenta una varietà di funzioni biologiche.
La fermentazione è anaerobica perché non consuma ossigeno. I prodotti finali creati dal piruvato o dai suoi derivati differenziano molte diverse forme di fermentazione.
Nelle specie aerobiche, la respirazione è un processo biologico di generazione di energia. Prende il glucosio come substrato e genera 36 molecole di ATP da una singola molecola di glucosio. La produzione di energia attraverso la respirazione richiede l'uso di ossigeno.
I tre passaggi principali sono la glicolisi, il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Fermentazione | Respirazione |
|---|---|---|
| Oxygen | Non richiede ossigeno. | L'ossigeno è essenziale. |
| Eppure di ATP | Due ATP. | 36 ATP. |
| Tipi | Fermentazione dell'etanolo e fermentazione dell'acido lattico. | Respirazione aerobica e anaerobica. |
| Prodotto finale | L'etanolo e la CO2 sono prodotti nella fermentazione dell'etanolo e l'acido lattico è il prodotto finale della fermentazione dell'acido lattico. | Anidride carbonica e acqua. |
| Contributo alla creazione di energia | Contribuisce di meno. | Contribuisce di più. |
Che cosa è l' Fermentazione?
Quando si tratta di fermentazione, l'ossigeno non viene utilizzato. Consuma glucosio e genera ATP e un'altra molecola come sottoprodotto. C'è meno energia generata durante la fermentazione che durante la respirazione.
Riceve la sua energia anche dal glucosio. I batteri del lattato vengono introdotti nel latte per farlo fermentare yogurt.
Successivamente i batteri lattati lo fermenteranno. Di conseguenza, il prodotto finale è lo yogurt acido. La tecnica può essere modificata in altri prodotti, come la birra, sigillando la bevanda alcolica.
Di conseguenza, genererà birra come prodotto finale alla fine della fermentazione. Lo stesso si può dire di birra alla radice. Etanolo e fermentazione lattica sono due forme di fermentazione.
In assenza di ossigeno, la fermentazione dell'etanolo avviene nel lievito. Sono conosciuti come anaerobi facoltativi per questo motivo. I batteri producono acido lattico. Gli animali creano acido lattico principalmente nei loro muscoli quando sono privati dell'ossigeno.
L'acido lattico è un irritante per i tessuti. Per entrambe le fermentazioni la glicolisi è la stessa.
Durante la glicolisi, il glucosio viene scomposto in due molecole di piruvato, producendo due molecole di ATP. L'ottenimento di elettroni dalla gliceraldeide-3-fosfato porta alla formazione di due molecole di NADH.
Il piruvato viene decarbossilato in acetaldeide quando l'anidride carbonica viene rimossa durante la produzione di etanolo. Gli atomi di idrogeno del NADH vengono utilizzati per convertire l'acetaldeide in etanolo.
L'effervescenza è causata dalle cellule nel mezzo che producono anidride carbonica.
Che cos'è la respirazione?
La respirazione è un processo naturale che ogni forma di vita attraversa per produrre energia scomponendo le molecole all'interno della cellula e utilizzando l'ossigeno per farlo. Come tutti sappiamo, l'ATP, o adenosina trifosfato, è il tipo fondamentale di energia nelle cellule.
L'energia immagazzinata all'interno di queste cellule viene rilasciata e scomposta mentre si rompono e subiscono la respirazione.
Per fare ciò, l'ossigeno è necessario per liberare l'energia che è stata immagazzinata. Le contrazioni muscolari e la produzione di impulsi sono altri due ruoli della respirazione cellulare.
Le tre fasi della respirazione sono la glicolisi, il ciclo dell'acido citrico e la catena di trasporto degli elettroni. La glicolisi si verifica nel citoplasma della cellula, proprio come durante la fermentazione.
La matrice mitocondriale riceve le due molecole di piruvato generate durante la glicolisi. Durante la decarbossilazione ossidativa, rilasciano due molecole di anidride carbonica, una da ciascuna, e formano acetil-CoA.
Il ciclo dell'acido citrico, noto come ciclo di Krebs, prende questo acetil-CoA.
Una singola molecola di glucosio viene completamente ossidata in sei molecole di anidride carbonica durante il ciclo dell'acido citrico, producendo 2 GTP, 6 NADH e 2 FADH2.
Durante la fosforilazione ossidativa, che avviene nella membrana mitocondriale interna, questo NADH e FADH2 sono accoppiati con l'ossigeno per produrre ATP.
Una catena di trasporto di elettroni, che è una serie di portatori di elettroni, sposta gli elettroni in NADH e FADH2 durante la fosforilazione ossidativa.
Principali differenze tra fermentazione e respirazione
- La fermentazione non ha bisogno di utilizzare l'ossigeno per eseguire il processo, mentre la respirazione lo fa.
- La scomposizione di una singola molecola di glucosio crea solo due ATP durante la fermentazione, ma la scomposizione di una singola molecola di glucosio produce 36 ATP durante la respirazione.
- Le due forme di fermentazione presenti negli organismi sono la fermentazione dell'etanolo e la fermentazione dell'acido lattico, mentre i due tipi di respirazione presenti negli organismi sono la respirazione aerobica e anaerobica.
- Sia l'etanolo che la CO2 vengono prodotti durante la produzione di etanolo. La fermentazione dell'acido lattico porta alla produzione di acido lattico, mentre la respirazione porta alla produzione di prodotti finali inorganici come anidride carbonica e acqua.
- Sulla Terra, la fermentazione contribuisce meno alla creazione di energia per le operazioni cellulari, mentre la respirazione contribuisce maggiormente alla produzione di energia per i processi cellulari.
- https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/JB.183.15.4509-4516.2001
- https://www.nature.com/articles/2151038a0
Ultimo aggiornamento: 23 giugno 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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