Важной темой биохимии является «дыхание», с помощью которого ваше тело превращает питательные вещества в молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) для получения энергии. Два разных типа дыхания - это аэробное дыхание и ферментация. Другой тип дыхания - анаэробное дыхание, которое немного похоже на ферментацию, но все же сильно отличается.
Аэробное дыхание против брожения
Разница между аэробным дыханием и ферментацией заключается в том, что аэробное дыхание происходит в присутствии кислорода, поскольку он необходим для процесса разложения респираторного материала, при котором ферментация не требует присутствия кислорода для разложения респираторных материалов. Оба они используются для получения энергии, но их процессы различны.
Аэробное дыхание происходит в присутствии кислорода, генерирует молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), которые используются в качестве энергии для различных функций организма. Всего проходит 3 этапа. Это гликолиз, цикл Кребса и дальнейшее окислительное фосфорилирование. Это форма клеточного дыхания.
С другой стороны, в процессе ферментации молекулы сахара расщепляются на более простые соединения с образованием молекул АТФ для осуществления биологических процессов. Бывает при отсутствии кислорода. Он имеет 2 этапа, а именно гликолиз и регенерацию НАДН, который представляет собой процесс расщепления пировиноградной кислоты.
Таблица сравнения аэробного дыхания и ферментации
| Параметры сравнения | Аэробного дыхания | Ферментация |
| Организмы | Животные и растения | В основном дрожжи и бактерии |
| Кислород | Кислород используется для разложения респираторного материала. | Кислород не используется. |
| Конечные продукты | Двуокись углерода и вода. | Этиловый спирт и диоксид углерода |
| Респираторный материал. | Полностью окислен | Не полностью сломан. |
| Формирование воды | Он сформирован. | Обычно не образуется. |
| Продолжение | Это происходит бесконечно. | Это не может происходить бесконечно. |
| Сформированная энергия | 686 Ккал | 39-59 Ккал |
| Молекулы АТФ | Производится 36 молекул АТФ. | Производятся 2 молекулы АТФ. |
| Шаги | Имеет 3 ступени. | Имеет 2 ступени. |
Что такое аэробное дыхание?
При аэробном дыхании кислород используется для выработки энергии в виде молекул АТФ путем расщепления респираторного материала. Это наиболее часто встречается у сложных организмов, таких как животные, люди, растения, млекопитающие и т. Д. Это тип клеточного дыхания.
Основные образующиеся конечные продукты - это углекислый газ и вода. Это происходит в митохондриальном матриксе клетки. Это очень важно, поскольку дает организмам достаточно энергии для выполнения основных функций и подобных процессов.
Есть разные стадии аэробного дыхания. Первая стадия - гликолиз, происходящий в цитозоле клетки. Во время гликолиза глюкоза разделяется на 2 молекулы АТФ и 2 молекулы НАДН. Затем образуется ацетилкофермент А.
На следующем этапе происходит цикл Кребса (также известный как цикл лимонной кислоты). Во время последней стадии аэробного дыхания большие количества молекул АТФ образуются за счет переноса электронов от FADH и NADH. В итоге через него образуется около 36 молекул АТФ.
Молекулы АТФ производятся из АДФ и неорганического фосфата с использованием АТФ-синтазы.
Что такое ферментация?
Ферментация - это анаэробный процесс расщепления глюкозы с получением молекул АТФ, что означает, что он может происходить в отсутствие кислорода. Большую часть времени он встречается у разных типов микроорганизмов, таких как эукариоты и прокариоты. Чаще всего встречается у дрожжей и бактерий. Это также может произойти у людей, но только в том случае, если снабжение кислородом очень ограничено и существует высокий спрос на энергию, например, во время интенсивных тренировок.
У людей ферментация происходит в мышечных клетках при недостатке кислорода. Эти клетки могут использовать свой кислород, если они сокращаются очень часто. В отсутствие кислорода они подвергаются гликолизу с образованием молекул АТФ. Эти мышечные клетки производят пировиноградную кислоту через глюкозу, после чего фермент, присутствующий в мышечных клетках, превращает ее в пировиноградную кислоту.
В процессе ферментации глюкоза метаболизируется (то есть расщепляется на) пировиноградную кислоту в процессе гликолиза. Эта пировиноградная кислота превращается в ацетальдегид. Затем его дополнительно превращают в этиловый спирт. В среднем в процессе ферментации вырабатываются 2 молекулы АТФ.
Основные различия между аэробным дыханием и брожением
Вывод
И аэробное дыхание, и ферментация используются для обеспечения организмов энергией по-разному. Аэробное дыхание происходит в основном у животных и растений и в присутствии кислорода, тогда как брожение происходит в основном дрожжами и бактериями и в отсутствие кислорода.
Оба эти процесса одинаково важны, поскольку оба имеют несколько разные функции и стадии, которые они проходят.
использованная литература
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jctb.5030320607
- https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-food-022811-101255
