Różnica między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową

The kluczowa różnica między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową zależy od produktów końcowych każdego procesu. Fermentacja kwasu mlekowego wytwarza kwas mlekowy jako produkt końcowy, podczas gdy fermentacja alkoholowa wytwarza alkohol i dwutlenek węgla jako produkty końcowe.

Oddychanie to niezbędna aktywność fizjologiczna wszystkich żywych organizmów, dzięki której uzyskują one energię do wszystkich czynności metabolicznych organizmu. Istotną cechą oddychania jest wymiana gazów między ciałem a środowiskiem. Jest to widoczne w oddychaniu lub oddychaniu zewnętrznym. W rzeczywistości podstawowa wymiana zachodzi w komórkach organizmów tlenowych i jest to proces zwany oddychaniem komórkowym. Jednak niektóre organizmy nie potrzebują tlenu do oddychania. Są to organizmy beztlenowe, takie jak niektóre mikroorganizmy (Clostridium gatunek) i pasożytnicze robaki (Ascaris) itp. W związku z tym wykonują beztlenowe oddychanie w celu wytworzenia energii. Istnieją dwa podstawowe typy oddychania beztlenowego, mianowicie fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja alkoholowa. W porównaniu z oddychaniem tlenowym oba te procesy beztlenowe wytwarzają małą ilość ATP z jednej cząsteczki glukozy. Dlatego są to mniej wydajne procesy.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest fermentacja kwasu mlekowego
3. Co to jest fermentacja alkoholowa
4. Podobieństwa między kwasem mlekowym i fermentacją alkoholową
5. Porównanie obok siebie - Kwas mlekowy a fermentacja alkoholowa w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest fermentacja kwasu mlekowego?

Fermentacja kwasu mlekowego jest jednym z dwóch rodzajów fermentacji przeprowadzanych przez bakterie beztlenowe, takie jak bakterie kwasu mlekowego i komórki mięśniowe zwierząt. Występuje, gdy tlen nie jest dostępny. Podczas fermentacji kwasu mlekowego wytworzony pirogronian z glikolizy przekształca się w cząsteczki kwasu mlekowego. Dlatego pirogronian nie podlega cyklowi Krebsa ani fosforylacji oksydacyjnej. Zamiast tego jogurt przekształca się w kwas mlekowy i wytwarza małą ilość energii.

Ryc. 01: Fermentacja kwasu mlekowego

Enzym dehydrogenazy mlekowej katalizuje przekształcenie kwasu pirogronowego w kwas mlekowy. Ponadto podczas tej konwersji czynnik redukujący NADH przekształca się w NAD⁺. Zysk netto z fermentacji kwasu mlekowego wynosi 2 ATP na cząsteczkę glukozy. W związku z tym efektywność energetyczna wynosi około 41%.

Co to jest fermentacja alkoholowa?

Fermentacja alkoholowa jest drugim rodzajem fermentacji, która zachodzi w warunkach beztlenowych. Jest to beztlenowy proces oddychania, który wytwarza energię w postaci ATP w roślinach i niektórych mikroorganizmach, takich jak drożdże itp. Ponadto proces ten odbywa się w dwóch etapach. Początkowo pirogronian przekształca się w dwa aldehyd węglowy przez usunięcie grupy karboksylowej jako cząsteczki dwutlenku węgla. Następnie aldehyd octowy przekształca się w etanol, pobierając elektrony z NADH.

Ryc. 02: Fermentacja alkoholowa

Tutaj NADH przekształca się w NAD⁺. Stąd fermentacja alkoholowa prowadzi do powstania etanolu i CO₂₎ jako produkty końcowe. Enzymy takie jak dekarboksylaza kwasu aspirogronowego i dehydrogenazy alkoholowej katalizują te reakcje. Ponadto proces ten tworzy 2 cząsteczki ATP na cząsteczkę glukozy. Dlatego efektywność energetyczna wynosi około 29%.

Jakie są podobieństwa między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową?

• Fermentacja kwasu mlekowego i alkoholowa to beztlenowe procesy oddechowe.
• Obie ścieżki generują energię.
• Oba zachodzą w warunkach beztlenowych i wytwarzają niewielką ilość ATP (cząsteczki 2ATP z jednej cząsteczki glukozy).
• Ponadto glikoliza jest powszechnym procesem w obu procesach.
• Ponadto NAD + jest środkiem redukującym i oba regenerują ten środek redukujący.
• Poza tym w obu tych procesach produktami końcowymi są duże związki organiczne, które same w sobie są zapasami energii.

Jaka jest różnica między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową?

Fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja alkoholowa to dwa rodzaje procesów fermentacji zachodzących w warunkach beztlenowych. Oba procesy wytwarzają energię, ale niewielką ilość energii. Jednak kluczowa różnica między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową polega na tym, że fermentacja kwasu mlekowego powoduje mleczan z glukozy. Podczas fermentacji alkoholowej powstaje etanol i dwutlenek węgla z glukozy.

Ponadto fermentacja kwasu mlekowego zachodzi w zwierzęcych komórkach mięśniowych i bakteriach, podczas gdy fermentacja alkoholowa zachodzi w roślinach i niektórych drobnoustrojach, takich jak drożdże. To kolejna różnica między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową. Fermentacja kwasu mlekowego jest ważna w produkcji jogurtu i sera, podczas gdy fermentacja alkoholowa jest ważna w produkcji chleba, wina, piwa i octu.

Poniższa infografika na temat różnicy między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową pokazuje wszystkie te różnice w szczegółach.

Podsumowanie - Kwas mlekowy a fermentacja alkoholowa

Fermentacja jest dwojakiego rodzaju; fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja alkoholowa. Oba procesy wytwarzają energię i zachodzą w warunkach beztlenowych przy braku tlenu. Oba rodzaje fermentacji są również ważne przemysłowo. Jednak podsumowując różnice, kluczową różnicą między kwasem mlekowym a fermentacją alkoholową jest to, że fermentacja kwasu mlekowego powoduje mleczan z glukozy, podczas gdy fermentacja alkoholowa prowadzi do etanolu i dwutlenku węgla z glukozy. Ponadto fermentacja kwasu mlekowego zachodzi w komórkach mięśniowych zwierząt i niektórych mikroorganizmów, natomiast fermentacja alkoholowa zachodzi w tkankach roślinnych i niektórych mikroorganizmach.

Odniesienie:

1. „Fermentacja i oddychanie beztlenowe.” Khan Academy, Khan Academy. Dostępny tutaj  
2. „Fermentacja etanolu”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 grudnia 2018. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Fermentacja kwasu mlekowego” Autor: Sjantoni - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Etanol Fermentacja angielska” Autor: Arobson1 - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia