Ферментация проходит в анаэробной среде. В результате глюкоза в значительной степени превращается в шипучие жирные кислоты во время метаболизма. Когда кислород доступен, процесс дыхания создает энергию из глюкозы.
Затем из одной молекулы глюкозы ферментация и дыхание создают дополнительную АТФ. Более того, дыхание приводит к полному расщеплению субстрата, а брожение — к частичному.
Основные выводы
- Ферментация происходит в отсутствие кислорода, а для дыхания требуется кислород.
- Дыхание производит больше АТФ (энергии), чем брожение.
- При ферментации образуются конечные продукты, такие как спирт и молочная кислота, тогда как при дыхании образуются углекислый газ и вода.
Ферментация против дыхания
Ферментация — это метаболический процесс, который превращает органические соединения, такие как сахара, в более простые соединения. Дыхание — это метаболический процесс, происходящий в присутствии кислорода и включающий расщепление органических соединений, таких как глюкоза, с выделением энергии в виде АТФ.
Ферментация — это процесс расщепления молекул сахара на более простые химические вещества, которые можно использовать для выработки химической энергии. Химическая энергия в форме АТФ имеет решающее значение, поскольку она обеспечивает множество биологических функций.
Ферментация анаэробная, потому что не потребляет кислород. Конечные продукты, полученные из пирувата или его производных, различают множество различных форм ферментации.
У аэробных видов дыхание представляет собой биологический процесс выработки энергии. Он использует глюкозу в качестве субстрата и генерирует 36 молекул АТФ из одной молекулы глюкозы. Производство энергии посредством дыхания требует использования кислорода.
Три основных этапа - это гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов.
Сравнительная таблица
Параметры сравнения | Ферментация | Дыхание |
---|---|---|
Oxygen | Не требует кислорода. | Кислород необходим. |
еще АТФ | Два АТФ. | 36 АТФ. |
Тип | Этанольное брожение и молочнокислое брожение. | Аэробное и анаэробное дыхание. |
Конечный продукт | Этанол и CO2 образуются при этаноловом брожении, а молочная кислота является конечным продуктом молочнокислого брожения. | Углекислый газ и вода. |
Вклад в создание энергии | Вносит наименьший вклад. | Вносит наибольший вклад. |
Что такое Ферментация?
Когда дело доходит до брожения, кислород не используется. Он потребляет глюкозу и генерирует АТФ, а также другую молекулу в качестве побочного продукта. При брожении выделяется меньше энергии, чем при дыхании.
Он также получает энергию из глюкозы. Лактатные бактерии вносятся в молоко для его ферментации. йогурт.
Лактатные бактерии будут впоследствии сбраживать его. В результате конечным продуктом является кислый йогурт. Этот метод может быть изменен для других товаров, таких как пиво, путем герметизации алкогольного напитка.
В результате в конце ферментации получается пиво как конечный продукт. То же самое можно сказать о корневое пиво. Этанол и брожение молочной кислоты две формы брожения.
В отсутствие кислорода в дрожжах происходит брожение этанола. Из-за этого их называют факультативными анаэробами. Бактерии вырабатывают молочную кислоту. Животные производят молочную кислоту в основном в мышцах, когда им не хватает кислорода.
Молочная кислота раздражает ткани. Для обоих брожений гликолиз одинаков.
В ходе гликолиза глюкоза расщепляется на две молекулы пирувата с образованием двух молекул АТФ. Получение электронов из глицеральдегид-3-фосфата приводит к образованию двух молекул НАДН.
Пируват декарбоксилируется в ацетальдегид при удалении углекислого газа во время производства этанола. Атомы водорода НАДН используются для превращения ацетальдегида в этанол.
Вскипание вызывается клетками в среде, вырабатывающей углекислый газ.
Что такое дыхание?
Дыхание — это естественный процесс, через который проходит каждая форма жизни, чтобы получить энергию, расщепляя молекулы внутри клетки и используя для этого кислород. Как мы все знаем, АТФ, или аденозинтрифосфат, является основным источником энергии в клетках.
Сохраненная энергия внутри этих клеток высвобождается и расщепляется по мере того, как они разрушаются и подвергаются дыханию.
Для этого требуется кислород, чтобы высвободить накопленную энергию. Мышечные сокращения и производство импульсов — еще две функции клеточного дыхания.
Тремя фазами дыхания являются гликолиз, цикл лимонной кислоты и цепь переноса электронов. Гликолиз происходит в цитоплазме клетки, как и при брожении.
Митохондриальный матрикс получает две молекулы пирувата, образующиеся во время гликолиза. При окислительном декарбоксилировании они высвобождают две молекулы углекислого газа, по одной от каждой, и образуют ацетил-КоА.
Цикл лимонной кислоты, известный как цикл Кребса, использует этот ацетил-КоА.
Одна молекула глюкозы полностью окисляется до шести молекул диоксида углерода на протяжении всего цикла лимонной кислоты с образованием 2 ГТФ, 6 НАДН и 2 ФАДН2.
Во время окислительного фосфорилирования, которое происходит во внутренней митохондриальной мембране, эти NADH и FADH2 соединяются с кислородом с образованием АТФ.
Цепь переноса электронов, представляющая собой ряд переносчиков электронов, перемещает электроны в NADH и FADH2 во время окислительного фосфорилирования.
Основные различия между ферментацией и дыханием
- Ферментация не требует использования кислорода для осуществления процесса, в отличие от дыхания.
- Расщепление одной молекулы глюкозы приводит к образованию только двух АТФ при брожении, но расщепление одной молекулы глюкозы дает 36 АТФ при дыхании.
- Двумя формами брожения, обнаруженными в организмах, являются брожение этанола и брожение молочной кислоты, в то время как два типа дыхания, обнаруженные в организмах, - это аэробное и анаэробное дыхание.
- И этанол, и CO2 образуются при производстве этанола. Молочнокислое брожение приводит к образованию молочной кислоты, тогда как дыхание приводит к образованию неорганических конечных продуктов, таких как углекислый газ и вода.
- На Земле ферментация вносит наименьший вклад в создание энергии для клеточных операций, тогда как дыхание вносит наибольший вклад в производство энергии для клеточных процессов.
- https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/JB.183.15.4509-4516.2001
- https://www.nature.com/articles/2151038a0
Последнее обновление: 23 июня 2023 г.
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.
В статье представлено всестороннее сравнение брожения и дыхания, что облегчает понимание этих двух процессов.
Я согласен, это отличный ресурс для студентов и всех, кто интересуется биологией.
Подробное объяснение гликолиза, цикла Кребса и цепи переноса электронов при дыхании весьма поучительно.
Кто знал, что брожение и дыхание могут быть такими увлекательными! Эта статья - глоток свежего воздуха.
Интересно узнать о различных конечных продуктах брожения и дыхания.
Сравнительная таблица весьма полезна для быстрого обзора процессов.
В этой статье дается четкое объяснение различий между брожением и дыханием.