Ana Fark - Fermantasyon ve Solunum

Fermantasyon ve solunum, hücrede glikozun parçalanmasında rol oynayan iki tür hücresel süreçtir. Hem fermantasyon hem de solunum, ATP şeklinde enerji üreten katabolik süreçlerdir. NS asıl fark fermantasyon ve solunum arasındaki fermantasyon sırasında, NADH, ATP üretmek için oksidatif fosforilasyonda kullanılmazken, solunum sırasında, NADH başına üç ATP üretmek için oksidatif fosforilasyonda NADH kullanılır.

Bu makale,

1. Fermantasyon Nedir? – Özellikler, Süreç 2. Solunum Nedir? – Özellikler, Süreç 3. Fermantasyon ve Solunum Arasındaki Fark Nedir?

Fermantasyon Nedir?

Fermantasyon, glikoz gibi organik substratların bakteri ve maya gibi mikroorganizmalar tarafından kimyasal olarak parçalanmasıdır ve tipik olarak efervesan ve ısı verir. Bazı bakteri, maya ve parazit solucanlar gibi mikroorganizmalarda oluşur. Fermantasyon, bu organizmaların hücrelerinin sitoplazmasında lokalizedir. Net fermantasyon verimi sadece 2 ATP'dir. Fermantasyon süreci iki aşamada gerçekleşir: piruvatın glikoliz ve kısmi oksidasyonu.

Etanol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonu olarak bilinen iki tip fermantasyon vardır. etanol fermantasyonu oksijen yokluğunda mayada oluşur. Bu nedenle fakültatif anaeroblar olarak adlandırılırlar. laktik asit fermantasyonu bakterilerde oluşur. Oksijen yokluğunda hayvanlar da esas olarak kaslarında laktik asit üretirler. Laktik asit dokular için toksiktir. Glikoliz her iki fermentasyon için de aynıdır. Glikoliz sırasında, glikoz iki piruvat molekülüne parçalanır ve net kazanç olarak 2 ATP üretilir. Bunun dışında gliseraldehit-3-fosfattan elektronlar elde edilerek iki molekül NADH oluşur. Etanol fermantasyonu sırasında piruvat, karbondioksiti uzaklaştırarak asetaldehide dekarboksilatlanır. Asetaldehit, NADH'nin hidrojen atomları kullanılarak etanole dönüştürülür. Efervesan, ortamdaki hücreler tarafından ortama karbondioksit gazı salınması nedeniyle oluşur. Laktik asit fermantasyonu sırasında piruvat, daha sonra laktata oksitlenen laktik aside dönüştürülür. Etanol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonu için genel kimyasal reaksiyon aşağıda verilmiştir.

Etanol Fermantasyonu:

C₆H₁₂Ö₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

Laktik Asit Fermantasyonu:

C₆H₁₂Ö₆ → 2C₃H₆Ö₃ + 2ATP

Şekil 1: Etanol ve laktik asit fermantasyonu

Solunum Nedir?

Solunum, gıdaları tamamen oksitleyerek enerji üretiminde yer alan kimyasal reaksiyonlar kümesidir. Yan ürün olarak karbondioksit ve su salar. Solunum, enerji üretim süreçleri arasında en bol ve en verimli süreçtir. Yüksek enerji tüketimi ile karmaşık hücresel süreçleri kullanan daha yüksek bitki ve hayvanlarda görülür. Solunum sırasında 36 ATP üretilir. Tüm süreç sitoplazmada ve mitokondride gerçekleşir.

Solunum üç aşamada gerçekleşir: glikoliz, sitrik asit döngüsü ve elektron taşıma zinciri. Glikoliz fermantasyon sırasında meydana geldiği gibi hücrenin sitoplazmasında meydana gelir. Glikolizde üretilen iki piruvat molekülü mitokondriyal matrise aktarılır. Her birinden birer tane olmak üzere iki karbon dioksit molekülü salıyorlar ve oksidatif dekarboksilasyon sırasında asetil-CoA haline geliyorlar. Bu asetil-CoA, Krebs döngüsü olarak da bilinen sitrik asit döngüsüne girer. Sırasında sitrik asit döngüsü, tek bir glikoz molekülü, 2 GTP, 6 NADH ve 2 FADH üreten altı karbon dioksit molekülüne tamamen oksitlenir.₂. Bu NADH ve FADH₂ iç mitokondriyal membranda meydana gelen oksidatif fosforilasyon sırasında ATP üreten oksijen ile birleştirilir. Oksidatif fosforilasyon sırasında, NADH ve FADH'deki elektronlar₂ adı verilen bir dizi elektron taşıyıcısı aracılığıyla aktarılır. elektron taşıma zinciri. ATP'lerin net verimi, solunumda otuz altıdır. Genel kimyasal reaksiyon aşağıda gösterilmiştir.

Solunum:

C₆H₁₂Ö₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

Şekil 2: Solunum

Fermantasyon ve Solunum Arasındaki Fark

Tanım

Fermantasyon: Fermantasyon, glikoz gibi organik bir substratın bakteri ve maya gibi mikroorganizmalar tarafından kimyasal olarak parçalanmasıdır ve tipik olarak efervesans ve ısı verir.

Solunum: Solunum, gıdaları tamamen oksitleyerek enerji üretiminde yer alan kimyasal reaksiyonlar kümesidir. Yan ürün olarak karbondioksit ve su açığa çıkarır.

Oksijen

Fermantasyon: Fermantasyon için oksijen gerekli değildir.

Solunum: Solunum için oksijen gereklidir.

Suçlu

Fermantasyon: Fermantasyon sırasında su üretilmez.

Solunum: Solunum sırasında yan ürün olarak su üretilir.

oluşum

Fermantasyon: Fermentasyon sitoplazmada gerçekleşir.

Solunum: Solunum sitoplazma ve mitokondride gerçekleşir.

ATP'nin net verimi

Fermantasyon: Fermantasyon, tek bir glikoz molekülünün parçalanmasıyla sadece iki ATP üretir.

Solunum: Solunum, tek bir glikoz molekülünün parçalanmasıyla 36 ATP üretir.

Yüzey Oksidasyonu

Fermantasyon: Substrat, glikoz fermantasyon sırasında tamamen parçalanmaz.

Solunum: Substrat, glikoz solunum sırasında tamamen parçalanır.

Türler

Fermantasyon: Etanol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonu, organizmalarda bulunan iki tip fermantasyondur.

Solunum: Aerobik ve anaerobik solunum, organizmalarda bulunan iki solunum türüdür.

Son Elektron Alıcısı

Fermantasyon: Fermentasyondaki son elektron alıcısı organik bir moleküldür, genellikle etanol fermantasyonunda asetaldehit ve laktik asit fermantasyonunda piruvattır.

Solunum: Son elektron alıcısı esas olarak oksijendir.

Son Ürünler

Fermantasyon: Etanol fermantasyonu etanol ve karbondioksit üretir. Laktik asit fermantasyonu, son ürün olarak laktik asit üretir.

Solunum: Solunum inorganik son ürünler, karbondioksit ve su üretir.

NAD⁺ rejenerasyon

Fermantasyon: NAD rejenerasyonu sırasında ATP üretilmez.⁺ fermentasyonda.

Solunum: NAD rejenerasyonu sırasında üç ATP üretilir.⁺ solunumda.

Oksidatif fosforilasyon

Fermantasyon: Fermantasyon sırasında oksidatif fosforilasyon olmaz.

Solunum: Solunumda, ATP'ler oksidatif fosforilasyon yoluyla NADH ve FADH2'den üretilir.

Organizma Türü

Fermantasyon: Fermantasyon genellikle maya gibi mikroorganizmalarda bulunur.

Solunum: Solunum yüksek organizmalarda bulunur.

Katkı

Fermantasyon: Fermantasyonun dünyadaki hücresel süreçler için enerji üretiminde daha az katkısı vardır.

Solunum: Solunum, dünyadaki hücresel süreçler için enerji üretiminde en yüksek katkıya sahiptir.

Çözüm

Fermantasyon ve solunum, hücresel süreçlerin gerektirdiği enerjinin üretimi sırasında gıda olarak kullanılan organik substratların katabolizmasında yer alan iki süreçtir. Fermantasyon ve solunum sırasında organik moleküllerde depolanan potansiyel enerji, ATP formunda kinetik kimyasal enerjiye dönüştürülür. Her iki işlem de glikoliz ile başlar ve iki piruvat molekülü ile sonuçlanır. Glikoliz, dünyadaki tüm hücrelerin sitoplazmasında meydana gelir. Oksijen glikolizde yer almaz. Ancak oksijen varlığında sitoplazmadaki piruvat, piruvatı tamamen oksitleyen sitrik asit döngüsüne girmek için mitokondriyal matrise girer. Bu tam oksidasyon sadece solunumda gerçekleşir. NADH ve FADH₂ ayrıca sitrik asit döngüsü tarafından üretilir. Mitokondrinin iç zarında oksidatif fosforilasyon ile indirgenirler. Tersine, fermantasyon oksijenin yokluğunda meydana gelir, piruvatı etanol veya laktata tam olarak oksitlemez. Etanol fermantasyonu sırasında piruvat, daha sonra etanole dönüştürülen asetaldehite dönüştürülür. Fermantasyonun glikolizinde üretilen NADH, rejenerasyon sırasında elektronlarını asetaldehite bağışlar. Bu nedenle, fermantasyon ve solunum arasındaki temel fark, NAD'nin yenilenme sürecinde ATP üretme yeteneğidir.⁺.

Referans: 1. Cooper, Geoffrey M. “Metabolic Energy.” Hücre: Moleküler Bir Yaklaşım. 2. Baskı. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, 01 Ocak 1970. Web. 07 Nisan 2017. 2. Jurtshuk, Peter ve Jr. “Bakteriyel Metabolizma.” Tıbbi Mikrobiyoloji. 4. baskı. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, 01 Ocak 1996. Web. 07 Nisan 2017.

Görüntü Nezaket: 1. "Heterofermentatif Milchsäuregärung" Yikrazuul tarafından - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi eseriniz (CC BY-SA 3.0) 2. "Darekk2 ile - Commons Wikimedia üzerinden kendi eseriniz (CC BY-SA 3.0)