Rozdíl mezi fermentací a glykolýzou

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 13:34

Klíčový rozdíl – Fermentace vs glykolýza

Jak fermentace, tak glykolýza jsou procesy přeměny složitých molekul, jako jsou cukry a sacharidy, na jednoduché formy. Fermentace využívá kvasinky nebo bakterie v procesu konverze, zatímco glykolýza nikoli. Toto je klíčový rozdíl mezi fermentací a glykolýzou a další rozdíly budou diskutovány v tomto článku.

Co je fermentace?

Fermentace je metabolický proces, který přeměňuje cukr (především glukózu, fruktózu a sacharózu) na kyseliny, plyny nebo alkohol. V zásadě se vyskytuje v kvasinkách, bakteriích a svalových buňkách hladovějících kyslíkem, aby fermentovaly kyselinu mléčnou. Krebsův cyklus a systém přenosu elektronů se při fermentaci nevyskytují. Jediným způsobem extrakce energie je však glykolýza plus jedna nebo dvě reakce navíc. Je to v podstatě regenerace NAD^{+ z NADH produkovaného během glykolýzy.}

Typy kvašení

Mléčná fermentace a alkoholová fermentace jsou prominentní typy fermentace.

Kvašení kyselinou mléčnou

Kvašení kyseliny mléčné je také podobný proces, kdy se cukr přeměňuje na energii. Častěji se používá při konzervaci potravin.

C₆H₁₂O₆ (glukóza) → 2 CH _{3CHOHCOOH (kyselina mléčná)}

K fermentaci kyseliny mléčné dochází v přítomnosti bakterií, jako je Lactobacillus acidophilus a plísně. NADH přenáší svůj elektron přímo na pyruvát při fermentaci kyseliny mléčné. Fermentaci kyseliny mléčné lze pozorovat při výrobě jogurtu a uvnitř svalových buněk.

Alkoholové kvašení

Je to proces, při kterém se cukry – glukóza, fruktóza a sacharóza v potravinách přeměňují na energii. Chléb, trochu čaje (Kimbucha) a nápoje (alkoholické – pivní víno, whisky, vodka a rum) se vyrábí alkoholovým kvašením.

C₆H₁₂O₆ (glukóza) → 2 C ₂H₅OH (etanol) + 2 CO_{2 (oxid uhličitý)}

Kvasinky a určité bakterie mohou provádět fermentaci etanolu. Při fermentaci etanolu daruje NADH své elektrony derivátu pyruvátu, čímž vzniká ethanol jako konečný produkt.

Využití fermentace

Pivo, víno, jogurt, sýr, kysané zelí, kimchi a feferonky jsou některé příklady produktů vyrobených fermentací. Fermentace se také používá při čištění odpadních vod, výrobě průmyslového alkoholu a při výrobě plynného vodíku.

Výhody fermentace

Bakterie produkované během fermentace (probiotika) mohou být prospěšné pro trávicí systém. Kromě toho konzervování potravin fermentací může zvýšit jejich nutriční hodnotu, protože fermentace zvyšuje hladinu vitamínů.

Kvašení etanolu

Co je glykolýza?

Glykolýza je definována jako enzymatické štěpení sacharidů (jako glukózy) prostřednictvím fosfátových derivátů za vzniku kyseliny pyrohroznové nebo mléčné a energie uložené ve vysokoenergetických fosfátových vazbách ATP.

Je také známý jako „proces sladkého dělení“. Je to metabolická dráha, která se vyskytuje v cytosolu buněk v živých organismech. To může fungovat buď v přítomnosti nebo nepřítomnosti kyslíku. Proto ji lze rozdělit na aerobní a anaerobní glykolýzu. Aerobní glykolýza poskytuje více ATP než anaerobní proces. Za přítomnosti kyslíku produkuje pyruvát a 2ATP molekuly jsou produkovány jako čistá forma energie.

Anaerobní glykolýza je jediným účinným prostředkem produkce energie během krátkého intenzivního cvičení, které poskytuje energii po dobu 10 sekund až 12 minut.

Celkovou reakci lze vyjádřit následovně.

Glukóza + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 pyruvát + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + teplo}

Pyruvát je oxidován na acetyl-CoA a CO2 komplexem pyruvátdehydrogenázy (PDC). Nachází se v mitochondriích eukaryot a cytosolu prokaryot.

K glykolýze dochází s obměnami téměř u všech organismů, aerobních i anaerobních.