Differenza chiave: fermentazione aerobica e anaerobica
Il termine fermentazione aerobica è un termine improprio poiché la fermentazione è anaerobica, cioè non richiede ossigeno. Pertanto, la fermentazione aerobica non si riferisce effettivamente a un processo di fermentazione; questo processo si riferisce al processo di respirazione cellulare. Il differenza fondamentale tra la fermentazione aerobica e anaerobica è che la fermentazione aerobica utilizza l'ossigeno mentre la fermentazione anaerobica non utilizza l'ossigeno. Le ulteriori differenze verranno discusse in questo articolo.
Cos'è la fermentazione aerobica
Come accennato in precedenza, il termine "fermentazione aerobica" è denominato erroneamente perché la fermentazione è un processo anaerobico. Semplicemente, questo è un processo di trasformazione di zuccheri semplici in energia nelle cellule; più scientificamente, può essere chiamata respirazione aerobica.
Può essere definito come il processo di produzione di energia cellulare in presenza di ossigeno. Produce all'incirca 36 molecole di ATP abbattendo gli alimenti nei mitocondri. Comprende tre fasi: glicolisi, ciclo dell'acido citrico e sistema di trasporto degli elettroni. Consuma carboidrati, grassi e proteine; i prodotti finali di questo processo sono anidride carbonica e acqua.
Reazione semplificata
C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) → 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) + calore
ΔG = −2880 kJ per mole di C 6 H 12 O 6
(-) indica che la reazione può verificarsi spontaneamente
Processo di respirazione aerobica
1. Glicolisi
È una via metabolica che si verifica nel citosol delle cellule negli organismi viventi. Questo può funzionare sia in presenza che in assenza di ossigeno. Produce piruvato in presenza di ossigeno. Due molecole di ATP vengono prodotte come forma di energia netta.
La reazione complessiva può essere espressa come segue:
Glucosio + 2 NAD + + 2 P i + 2 ADP → 2 piruvato + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H 2 O + calore
Il piruvato viene ossidato in acetil-CoA e CO 2 dal complesso piruvato deidrogenasi (PDC). Si trova nei mitocondri degli eucarioti e nel citosol dei procarioti.
2. Ciclo dell'acido citrico
Il ciclo dell'acido citrico è anche chiamato ciclo di Krebs e si verifica nella matrice mitocondriale. Questo è un processo in 8 fasi che coinvolge diversi tipi di enzimi e coenzimi. Il guadagno netto da una molecola di glucosio è 6 NADH, 2 FADH 2 e 2 GTP.
3. Sistema di trasporto degli elettroni
Il sistema di trasporto degli elettroni è anche noto come fosforilazione ossidativa. Negli eucarioti, questo passaggio si verifica nelle creste mitocondriali.
Cos'è la fermentazione anaerobica?
La fermentazione anaerobica è un processo che provoca la scomposizione dei composti organici. Questo processo riduce l'azoto ad acidi organici e ammoniaca. Il carbonio dei composti organici viene rilasciato principalmente come gas metano (CH 4). Una piccola porzione di carbonio può essere respirata come CO 2. La tecnica di decomposizione qui avvenuta viene utilizzata nel compostaggio. La decomposizione avviene in quattro fasi e cioè: idrolisi, acidogenesi, acetogenesi e metanogenesi.
Processo di fermentazione anaerobica
1. Idrolisi
C 6 H 10 O 4 + 2H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 2H 2
2. Acidogenesi
C 6 H 12 O 6 ↔ 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2
C 6 H 12 O 6 + 2H 2 ↔ 2CH 3 CH 2 COOH + 2H 2 O
C 6 H 12 O 6 → 3CH 3 COOH
3. Acetogenesi
CH 3 CH 2 COO - + 3H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + + HCO 3 - + 3H 2
C 6 H 12 O 6 + 2H 2 O ↔ 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 4H 2
CH 3 CH 2 OH + 2H 2 O ↔ CH 3 COO - + 2H 2 + H +
4. Metanogenesi
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O
2C 2 H 5 OH + CO 2 → CH 4 + 2CH 3 COOH
CH 3 COOH → CH 4 + CO 2
Qual è la differenza tra fermentazione aerobica e anaerobica?
Caratteristiche della fermentazione aerobica e anaerobica
Utilizzo dell'ossigeno:
Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica utilizza l'ossigeno.
Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica non utilizza ossigeno.
Resa ATP:
Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica produce 38 molecole di ATP
Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica non produce molecole di ATP.
Evento:
Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica avviene all'interno degli organismi viventi.
Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica avviene al di fuori degli organismi viventi.
Coinvolgimento del microrganismo:
Fermentazione aerobica: non sono coinvolti microrganismi
Fermentazione anaerobica: sono coinvolti i microrganismi
Temperatura:
Fermentazione aerobica: non è richiesta una temperatura ambiente per il processo.
Fermentazione anaerobica: la temperatura ambiente è richiesta per il processo.
Tecnica:
Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica è un metodo di produzione di energia.
Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica è un metodo di decomposizione.
Fasi:
Fermentazione aerobica: le fasi includono glicolisi, ciclo di Krebs e sistema di trasporto degli elettroni
Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica non ha glicolisi o altre fasi.
Produzione CH 4:
Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica non produce CH 4.
Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica produce CH 4.
