Wokół nas zachodzą różne procesy chemiczne. Ale pomimo naszego braku zainteresowania, ponownie mamy do czynienia z dwoma takimi powszechnymi zjawiskami: glikolizą i fermentacją. Proces rozpoczyna się w komórkach żywych organizmów. Są bez wątpienia niepodobne, ale jak bardzo różnią się od siebie? To jest coś, co przyjrzymy się w tym artykule.
Glikoliza a fermentacja
Główna różnica między glikolizą a fermentacją polega na tym, że glikoliza może wymagać tlenu lub nie, podczas gdy fermentacja zachodzi bez niego. Glikoliza jest pierwszym etapem produkcji molekuły magazynującej energię ATP, a po jej uruchomieniu może przebiegać na dwa sposoby: z tlenem lub bez. Fermentacja jest wynikiem ścieżki pozbawionej tlenu.
Glikoliza to pierwszy krok w procesie oddychania komórkowego. Proces zaczyna się od rozpadu glukozy, sześciowęglowej cząsteczki, która jest podzielona na dwie cząsteczki, z których każda zawiera trzy atomy węgla. Proces może zachodzić zarówno w obecności tlenu, jak i pod nieobecność tlenu.
Z drugiej strony fermentacja jest beztlenową reakcją chemiczną, która zachodzi w ramach oddychania komórkowego. Oddychanie beztlenowe to kolejne określenie fermentacji. Reakcja zachodzi w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Ten tryb reakcji jest również mniej wydajny niż pierwszy, ponieważ występuje, gdy brakuje tlenu.
Tabela porównawcza między glikolizą a fermentacją
| Parametry porównania | Glikoliza | Fermentacja |
| Czy to trwa w obecności tlenu? | tak | Nie |
| Występowanie | Mitochondria | Cytoplazma |
| Ile wytwarza cząsteczek ATP? | 4 cząsteczki ATP | 2 cząsteczki ATP |
| Konwersja chemiczna | Glukoza do pirogronianu | Pirogronian do kwasu mlekowego i alkoholu |
| Produkty końcowe | 2 cząsteczki pirogronianu, 4 cząsteczki ATP i dwie NADH. | CO2, etanol i energia. |
Co to jest glikoliza?
Żywność jest wykorzystywana jako paliwo przez organizm, a żywność jest przekształcana w paliwo w wyniku szeregu reakcji chemicznych. Mówimy o glikolizie, pierwszym etapie oddychania komórkowego. Pomaga w tworzeniu ATP, czyli trifosforanu adenozyny, który jest rodzajem cząsteczki energii. Rozpad cząsteczki glukozy jest pierwszym etapem procesu glikolizy. Sześć atomów węgla tworzy cząsteczkę glukozy. Zabieg można wykonać w obecności lub braku tlenu. W obecności tlenu glikoliza przechodzi do cyklu Kreba. Po cyklu kwasu cytrynowego następuje etap zmiany przeniesienia elektronu w cyklu Krebsa. Na tym etapie początkowo wytwarzany jest ATP.
Chociaż głównym celem procesu jest wytworzenie energii (ATP), zaczyna się on od rozbicia glukozy za pomocą dwóch cząsteczek ATP. Glukoza dzieli się na dwie cząsteczki, każda z trzema atomami węgla. Te dwa-trzy węgle, czyli aldehyd fosfoglicerynowy, są następnie przekształcane w pirogronian, cząsteczkę trzywęglową. Warto również zauważyć, że każdy aldehyd fosfoglicerynowy generuje dwie cząsteczki ATP, co daje w sumie cztery cząsteczki ATP i NADH. W fazie ETC NADH pomaga w produkcji ATP. Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że glukoza jest przekształcana w cząsteczki pirogronianu.
Co to jest fermentacja?
Natomiast fermentacja jest beztlenową reakcją chemiczną, która zachodzi podczas oddychania komórkowego. Oddychanie beztlenowe to inna nazwa fermentacji. Reakcja zachodzi w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Ten tryb reakcji jest mniej wydajny niż pierwszy, ponieważ występuje, gdy brakuje tlenu. Fermentacja może przybierać dwie formy: jedna występuje w roślinach i drożdżach, a druga u zwierząt. Warto zauważyć, że drożdże to organizmy jednokomórkowe. Glukoza jest podstawową cząsteczką obu typów; jak wspomniano wcześniej, jest to cząsteczka o sześciu atomach węgla.
Tym, co wyróżnia dwa rodzaje roślin, drożdży i zwierząt, są ich produkty końcowe. W roślinach i drożdżach wytwarza etanol, dwutlenek węgla i energię. Procesy egzotermiczne to te, które uwalniają energię, dlatego oddychanie nazywa się procesem egzotermicznym. Z drugiej strony zwierzęta produkują kwas mlekowy i energię. W porównaniu z fermentacją, która jest tlenowym procesem oddychania, glikoliza uwalnia znacznie więcej energii. Tak więc podczas glikolizy powstają cztery cząsteczki ATP, podczas gdy podczas fermentacji można wytworzyć tylko dwie cząsteczki ATP. W fermentacji brakuje fosforylacji oksydacyjnej, która zachodzi przy braku tlenu. W przeciwieństwie do glikolizy, fermentacja nie pozwala na cykl Krebsa ani na fazę transportu elektronów.
Główne różnice między glikolizą a fermentacją
Wniosek
Pierwszym krokiem w procesie glikolizy jest rozpad cząsteczki glukozy. Glikoliza przechodzi do cyklu Kreba w obecności tlenu. Na tym etapie ATP jest tworzone po raz pierwszy. Proces rozpoczyna się od rozbicia glukozy za pomocą dwóch cząsteczek ATP, chociaż głównym celem jest wytworzenie energii (ATP). NADH pomaga w produkcji ATP podczas fazy ETC. Najważniejszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że glukoza jest przekształcana w cząsteczki pirogronianu.
Z drugiej strony fermentacja jest beztlenową reakcją chemiczną, która zachodzi podczas oddychania komórkowego. Fermentacja może przebiegać na dwa sposoby: jeden w roślinach i drożdżach, a drugi u zwierząt. Wyróżniają je produkty końcowe dwóch rodzajów roślin, drożdży i zwierząt. Wytwarza etanol, dwutlenek węgla i energię w roślinach i drożdżach. Glikoliza uwalnia dużo więcej energii niż fermentacja, która jest tlenowym procesem oddychania.
Glikoliza i fermentacja różnią się przede wszystkim tym, że glikoliza może wymagać tlenu lub nie, podczas gdy fermentacja nie. Glikoliza jest pierwszym etapem produkcji molekuły magazynującej energię ATP i po rozpoczęciu może przebiegać na dwa sposoby: z tlenem lub bez. Fermentacja jest wynikiem ścieżki beztlenowej.
