Det hovedforskel mellem aerob og anaerob gæring er det aerob fermentering regenererer NAD⁺ ved elektrontransportkæde, hvorimod regenereringen af ​​NAD⁺ ved anaerob respiration følger glykolyse.

Fermentering er et udtryk, der bruges til at beskrive mekanismerne for cellulær respiration, der opstår i fravær af ilt. Ved aerob fermentering er den endelige elektronacceptor i elektrontransportkæden imidlertid oxygen. Derved kaldes det mere præcist aerob respiration frem for aerob fermentering. De to mekanismer for anaerob fermentering er ethanolgæring og mælkesyregæring.

Nøgleområder omfattet

1. Hvad er aerob fermentering - Definition, proces, rolle 2. Hvad er anaerob fermentering - Definition, proces, typer, rolle 3. Hvad er lighederne mellem aerob og anaerob fermentering - Oversigt over fælles funktioner 4. Hvad er forskellen mellem aerob og anaerob fermentering - Sammenligning af vigtige forskelle

Nøglebetingelser: Aerob fermentering, Anaerob fermentering, ATP, Glucose, NAD⁺, Ilt

Hvad er aerob fermentering

Som nævnt ovenfor er aerob respiration det mere præcise og videnskabelige udtryk for aerob fermentering. Aerob respiration refererer til det sæt kemiske reaktioner, der er involveret i produktion af energi ved fuldstændig oxiderende mad. Det frigiver kuldioxid og vand som biprodukter. Aerob respiration forekommer hovedsageligt hos højere dyr og planter. Det er den mest effektive proces blandt forskellige processer inden for energiproduktion. De tre trin i aerob respiration er glykolyse, Krebs -cyklus og elektrontransportkæde.

Glykolyse

Glykolyse er det første trin i aerob respiration, som forekommer i cytoplasmaet. Denne proces nedbryder glukose i to pyruvatmolekyler. Pyruvatmolekylerne undergår oxidativ decarboxylering for at danne acetyl-CoA. 2 ATP og 2 NADH er udbyttet af denne proces.

Krebs cyklus

Krebs -cyklus forekommer inde i mitokondriens matrix. En fuldstændig nedbrydning af acetyl-CoA til kuldioxid forekommer i Krebs-cyklussen, der regenererer udgangsforbindelsen, oxaloacetat. Under Krebs-cyklus producerer frigivelse af energien fra acetyl-CoA 2 GTP'er, 6 NADH og 2 FADH₂.

Elektron transportkæde

Produktionen af ​​ATP under den oxidative phosphorylering anvender reducerende effekt af NADH og FADH2. Det forekommer i mitokondriernes indre membran. Nedenstående figur viser den samlede kemiske reaktion ved aerob respiration.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

Figur 1: Aerob respiration - trin

Hvad er anaerob fermentering

Fermentering refererer til den kemiske nedbrydning af organiske substrater af mikroorganismer til ethanol eller mælkesyre i fravær af ilt. Typisk afgiver det brusning og varme. Fermentering forekommer i lokaliteten af ​​cytoplasmaet i mikroorganismer, såsom gær, parasitære orme og bakterier. De to trin i gæring er glykolyse og delvis oxidation af pyruvat. Baseret på vejen for pyruvatoxidation består fermentering af to typer; ethanolgæring og mælkesyregæring. Fermentations nettoudbytte er kun 2 ATP'er.

Figur 2: Aerob og anaerob fermentering

Ethanol Fermentering

Ethanolfermentering forekommer hovedsageligt i gær i fravær af ilt. I denne proces resulterer fjernelse af kuldioxid i decarboxylering af pyruvat i acetaldehyd. Acetaldehyd omdannes derefter til ethanol ved hjælp af hydrogenatomer i NADH. Brusningen sker på grund af frigivelse af kuldioxidgas i mediet. Den afbalancerede kemiske ligning for ethanolfermentering er som følger:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

Mælkesyrefermentering

Mælkesyrefermentering forekommer hovedsageligt hos bakterier. Under mælkesyrefermentering omdannes pyruvat til mælkesyre. Den samlede kemiske reaktion for ethanolgæring og mælkesyregæring er som følger:

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 2ATP

Ligheder mellem aerob og anaerob fermentering

Forskellen mellem aerob og anaerob fermentering

Definition

Aerob gæring: Sæt med kemiske reaktioner involveret i produktion af energi ved fuldstændigt at oxidere mad

Anaerob gæring: Kemisk nedbrydning af organiske substrater til ethanol eller mælkesyre af mikroorganismer i nærvær af ilt

Hændelse

Aerob gæring: Forekommer i både cytoplasma og mitokondrier

Anaerob gæring: Forekommer i cytoplasma

Type organismer

Aerob gæring: Forekommer hos højere dyr og planter

Anaerob gæring: Forekommer i gær, parasitter og bakterier

Ilt

Aerob gæring: Bruger molekylært oxygen som den endelige elektronacceptor i elektrontransportkæden

Anaerob gæring: Bruger ikke ilt

Vand

Aerob gæring: Producerer seks vandmolekyler pr. Glukosemolekyle

Anaerob gæring: Producerer ikke vand

Substratoxidation

Aerob gæring: Glukose nedbrydes fuldstændigt til kuldioxid og ilt

Anaerob gæring: Glukose oxideres ufuldstændigt enten til ethanol og mælkesyre

NAD⁺ Regenerering

Aerob gæring: NAD⁺ regenerering sker i elektrontransportkæden

Anaerob gæring: NAD⁺ regenerering sker under den delvise oxidation af pyruvat

ATP -produktion under NAD⁺ Regenerering

Aerob gæring: ATP er et udbytte under NAD⁺ regenerering

Anaerob gæring: ATP er ikke et udbytte under NAD⁺ regenerering

Antal producerede ATP'er

Aerob gæring: Producerer 36 ATP

Anaerob gæring: Producerer 2 ATP

Konklusion

Aerob og anaerob fermentering er to typer cellulær respiration, der er involveret i produktion af energi fra glukose. Aerob fermentering kræver ilt, mens anaerob fermentering ikke kræver ilt. NAD⁺ regenerering forekommer i elektrontransportkæden i den aerobe respiration, mens den sker under den delvise oxidation af pyruvat i anaerob respiration.

Reference:

1. "Fermentering og anaerob respiration." Khan Academy, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "Flowdiagram for cellulær respiration" af brugere Daycd, Pdefer, Bdesham på en.wikipedia - Oprettet af bdesham med en: OmniGraffle; efterbehandlet i en: GraphicConverter (Public Domain) via Commons Wikimedia2. “Cellular respiration” Af Darekk2-Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia