Для каждого живого организма жизненно важно получать и использовать энергию для выживания. Эта энергия получается путем расщепления сахаров с последующим накоплением их в АТФ. Следовательно, АТФ играет решающую роль в хранении и передаче энергии в клетках.
Есть два основных процесса, которые приводят к образованию АТФ. К ним относятся клеточное дыхание и ферментация.
Клеточное дыхание против ферментации
Разница между клеточным дыханием и ферментацией состоит в том, что в процессе клеточного дыхания глюкоза полностью окисляется до углекислого газа и воды, тогда как процесс ферментации окисляет глюкозу лишь частично, производя при этом небольшие органические молекулы в виде отходов. Это означает, что клеточное дыхание выделяет больше энергии, чем ферментация.
Клеточное дыхание - это процесс выживания, происходящий внутри клеток живых организмов. Благодаря его действию химическая энергия, полученная из питательных веществ и молекул кислорода, превращается в АТФ. Наряду с производством АТФ также выбрасывается определенное количество отходов. Это подпитывает всю клеточную деятельность, происходящую внутри тела.
Ферментация - это еще один процесс производства АТФ. Однако ферментация не так эффективна, как первая, потому что она не полностью окисляет глюкозу. Это означает, что только небольшое количество АТФ создается из химической энергии вместе с большим количеством отходов. Эти отходы включают молочную кислоту и этанол.
Таблица сравнения клеточного дыхания и ферментации
| Параметры сравнения | Клеточное дыхание | Ферментация |
| Окисление | Клеточное дыхание полностью окисляет глюкозу с образованием АТФ. | Ферментация только частично окисляет глюкозу, что приводит к увеличению количества отходов. |
| Вхождение | Клеточное дыхание происходит как в цитоплазме, так и в митохондриях. | Брожение происходит только в цитоплазме. |
| Производство | Посредством клеточного дыхания производится около 36 АТФ. | В процессе ферментации образуется только 2 АТФ. |
| Воды | В результате клеточного дыхания вода образуется как побочный продукт вместе с АТФ. | В процессе ферментации в клетках вода не образуется. |
| Типы | Клеточное дыхание бывает двух типов - аэробное дыхание и анаэробное дыхание. | Процесс ферментации может происходить двумя способами - ферментация этанола и ферментация молочной кислоты. |
| Организм | Клеточное дыхание происходит у высших организмов. | Брожение происходит в таких микроорганизмах, как дрожжи. |
Что такое клеточное дыхание?
Клеточное дыхание - это процесс окисления глюкозы с образованием химической энергии, которая затем превращается в АТФ. Наряду с АТФ в качестве побочных продуктов выделяются молочная кислота и этанол. Этот процесс происходит у высших организмов, таких как люди и другие животные. Этот процесс имеет решающее значение для выживания, поскольку он подпитывает клеточную активность в организме, что позволяет живому организму функционировать.
Обычно клетки растений и животных используют питательные вещества, такие как сахар, аминокислоты и жирные кислоты, в процессе клеточного дыхания. Между тем, кислород (O2) чаще всего используется в качестве окислителя, который приводит к выделению химической энергии. Затем эта химическая энергия сохраняется в АТФ, который является основной молекулой для хранения и передачи энергии на клеточном уровне. Эта энергия может использоваться для выполнения других процессов, таких как биосинтез, передвижение и многое другое.
Клеточное дыхание бывает двух типов - аэробное дыхание и анаэробное дыхание. Аэробное дыхание - это процесс, в котором кислород играет жизненно важную роль в создании АТФ. С другой стороны, анаэробное дыхание не требует использования кислорода. Такой процесс происходит в организме, который обитает в необычных или редких местах, таких как подводные пещеры или около гидротермальных источников.
Что такое ферментация?
Ферментация - это еще один процесс, с помощью которого в живых существах вырабатываются АТФ. Однако этот процесс происходит только у таких микроорганизмов, как дрожжи. Ферментация частично окисляет глюкозу с образованием АТФ, что приводит к образованию большого количества отходов. В отличие от клеточного дыхания, процесс ферментации медленный и не такой эффективный, поскольку каждый раз вырабатываются только 2 АТФ.
Процесс брожения происходит при недостатке кислорода в клетке. В таком случае пировиноградная кислота метаболизируется не путем клеточного дыхания, а путем ферментации. Пировиноградная кислота остается только в цитоплазме, в отличие от клеточного дыхания, которое также переносит пируват в митохондрии. В цитоплазме пируват превращается в продукты жизнедеятельности, которые могут или не могут выводиться из клеток.
В микроорганизмах происходят два типа процессов ферментации. К ним относятся ферментация этанола и ферментация молочной кислоты. Ферментация окисляет НАДН, превращая его в НАД +, который затем повторно используется в гликолизе. Когда отходы процесса оказываются этанолом и диоксидом углерода, происходит ферментация этанола. Точно так же, когда продуктом жизнедеятельности является молочная кислота, например, в случае скелетных мышц, происходит ферментация молочной кислоты.
Основные различия между клеточным дыханием и ферментацией
- Клеточное дыхание полностью окисляет глюкозу с образованием АТФ, в то время как ферментация окисляет глюкозу лишь частично.
- Клеточное дыхание происходит как в цитоплазме, так и в митохондриях, тогда как ферментация происходит только в цитоплазме.
- Клеточное дыхание генерирует около 36 АТФ, в то время как ферментация генерирует только 2 АТФ.
- При клеточном дыхании в качестве побочного продукта образуется вода, а при брожении вода не образуется.
- Клеточное дыхание происходит у высших организмов, тогда как брожение происходит только у микроорганизмов, таких как дрожжи.
- Кислород имеет решающее значение в процессе клеточного дыхания, тогда как ферментация не требует кислорода.
Вывод
Клеточное дыхание и ферментация - это два процесса, которые приводят к образованию АТФ в живых организмах. Однако в то время как клеточное дыхание происходит у высших организмов, ферментация происходит только у микроорганизмов. Это может быть полезным объяснением того, почему клеточное дыхание генерирует АТФ быстрее и в большем масштабе, чем ферментация.
Основное различие между ними заключается в том, что клеточное дыхание полностью окисляет глюкозу, в то время как ферментация окисляет глюкозу лишь частично. Как следствие, тип и количество сбрасываемых отходов также различаются. Еще одно важное различие между ними заключается в том, что клеточное дыхание происходит в цитоплазме, а также в митохондриях, тогда как ферментация происходит только в цитоплазме.
