Rozdiel medzi oxidáciou a fermentáciou

kľúčový rozdiel medzi oxidáciou a fermentáciou závisí od typu chemickej reakcie. Oxidácia je chemický proces, ktorým zlúčenina podlieha oxidácii v prítomnosti kyslíka, zatiaľ čo fermentácia je chemický proces výroby kyselín, alkoholov a oxidu uhličitého z cukrov v neprítomnosti kyslíka..

Oxidácia a fermentácia sú biochemické procesy. Vyskytujú sa prirodzene v živých organizmoch pod vplyvom enzýmov a iných kofaktorov. V súčasnosti sa obe tieto prírodné reakcie podieľajú na priemyselnej výrobe biologických molekúl. Porozumenie týmto procesom a ich rozlíšenie je preto veľmi dôležité. Tento článok sa preto zameriava na diskusiu o rozdieloch medzi oxidáciou a fermentáciou.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je oxidácia
3. Čo je fermentácia
4. Podobnosti medzi oxidáciou a fermentáciou
5. Porovnanie vedľa seba - oxidácia verzus fermentácia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je to oxidácia?

Oxidácia je dôležitá biologická reakcia, ktorá sa vyskytuje predovšetkým u aeróbnych organizmov. Zahŕňa absorpciu kyslíka zlúčeninou, aby sa premenila na inú zlúčeninu. Oxidázy sú hlavné enzýmy, ktoré katalyzujú reakciu oxidácie. Oxidácia biologického materiálu môže byť spontánna alebo kontrolovaná. Oxidácia materiálov môže navyše viesť k pozitívnym a negatívnym účinkom na základe typu oxidovaného materiálu. Môže sa to tiež stať jednokrokovou reakciou s použitím iba jedného enzýmu alebo to môže byť viacstupňová reakcia zahŕňajúca veľa enzýmov.

Oxidácia hrá hlavnú úlohu vo väčšine metabolických ciest organizmov na vyššej úrovni. Dráhy, ktoré podliehajú oxidácii, zahŕňajú oxidačnú fosforyláciu na výrobu ATP a beta-oxidáciu mastných kyselín na výrobu acetyl-CoA..

Obrázok 01: Oxidácia beta kyseliny linolovej

Oxidácia je navyše dôležitým procesom pri výrobe jemného čaju. Namiesto fermentácie hrá oxidácia dôležitú úlohu, pretože nedochádza k deplécii polyfenolov v rastline. Konzervácia polyfenolov v čaji teda nepoškodí kvalitu čaju. Pri výrobe čaju má veľký význam enzým známy ako polyfenol oxidáza. Keď metabolity známe ako katechíny v čaji prídu do styku s kyslíkom, oxidáza začne pôsobiť a produkuje polyfenoly s vyššou molekulovou hmotnosťou. Tieto polyfenoly sú teda schopné pridať do čierneho čaju arómu a farbu. Pri výrobe čaju sa však oxidácia uskutočňuje za kontrolovaných podmienok, ktoré rozlišujú rôzne odrody čaju.

Čo je fermentácia?

Fermentácia je proces, ktorý prebieha za anaeróbnych podmienok. Preto sa vyskytuje v neprítomnosti molekulárneho kyslíka. Mnohé mikróby, rastliny a bunky ľudských svalov sú schopné fermentácie. Počas fermentácie dochádza k premene molekúl cukru na alkoholy a kyseliny. Chemická reakcia má veľké využitie v priemyselnej výrobe mliečnych výrobkov, pekárskych výrobkov a alkoholických nápojov.

Obrázok 02: Fermentácia etanolom

V prirodzenom kontexte existujú dva hlavné typy fermentácie, z ktorých oba vyžadujú zapojenie enzýmov. Týmito dvoma procesmi sú fermentácia kyseliny mliečnej a fermentácia etanolom. Pri fermentácii kyseliny mliečnej dochádza k premene pyruvátového cukorného zvyšku na kyselinu mliečnu pod vplyvom dehydrogenázy kyseliny mliečnej. Kyselina mliečna sa fermentuje predovšetkým v baktériách a ľudských svaloch. Nahromadenie kyseliny mliečnej v ľudských svaloch vedie k vzniku kŕčov. Fermentácia etanolom sa uskutočňuje predovšetkým v rastlinách av niektorých mikróboch. Enzýmy acetaldehyd dekarboxyláza a etanoldehydrogenáza uľahčujú tento proces.

Aké sú podobnosti medzi oxidáciou a fermentáciou?

• Oxidácia a fermentácia sú biochemické procesy, ktoré môžu produkovať energiu v živých systémoch.
• Oba procesy vyžadujú zapojenie enzýmov.
• Tieto procesy tiež začínajú z organických zlúčenín. Iniciácia oboch procesov sa teda uskutočňuje v prítomnosti organických zlúčenín.
• Ďalej sú to prirodzené procesy prebiehajúce v živých organizmoch; v súčasnosti sa však používajú v mnohých priemyselných procesoch.

Aký je rozdiel medzi oxidáciou a fermentáciou?

Dva pojmy oxidácia a fermentácia sú jasne dva odlišné procesy, ktoré prebiehajú v živých organizmoch. Oba procesy však môžu vytvárať energiu, aj keď sa chemický proces za týmito dvoma pojmami líši. Oxidácia znamená oxidáciu zlúčeniny v prítomnosti enzýmov a molekulárneho kyslíka, zatiaľ čo fermentácia sa týka transformácie cukrov na kyseliny a alkoholy v prítomnosti enzýmov a neprítomnosti molekulárneho kyslíka. Toto je hlavný rozdiel medzi oxidáciou a fermentáciou.

Navyše typ enzýmov použitých pri reakciách je tiež rozdielom medzi oxidáciou a fermentáciou. Oxidázy katalyzujú oxidačné reakcie, zatiaľ čo kyselina mliečna dehydrogenáza, acetaldehyd dekarboxyláza a etanol dehydrogenáza katalyzujú fermentáciu. Okrem toho majú v priemysle rôzne uplatnenie. Oxidácia je dôležitá v čajovom priemysle na výrobu polyfenolov; v aeróbnych organizmoch je nevyhnutná na výrobu energie. Na druhej strane, fermentácia je dôležitá v mnohých priemyselných procesoch, ako je mliekarenský, pekárenský a alkoholový priemysel, na výrobu energie v cvičiacich svaloch atď. Preto použitie vedie k ďalšiemu rozdielu medzi oxidáciou a fermentáciou..

Zhrnutie - Oxidácia vs Fermentácia

Pri zhrnutí rozdielu medzi oxidáciou a fermentáciou je oxidáciou strata elektrónov zo zlúčeniny za vzniku inej zlúčeniny v prítomnosti enzýmov a molekulárneho kyslíka, zatiaľ čo fermentácia je proces transformácie sacharidových skupín na kyseliny a alkoholy v neprítomnosti kyslíka. Oba procesy hrajú hlavnú úlohu v rôznych priemyselných procesoch, aj keď sú v niektorých prípadoch nesprávne interpretované. Väčšina mikróbov schopných uskutočňovať biochemické reakcie oxidácie a fermentácie je základom rozvoja priemyselných výrobných procesov založených na biotechnológiách..

referencie:

1. Jurtshuk, Peter a Jr. „Bakteriálny metabolizmus“. Lekárska mikrobiológia. 4. vydanie., US National Library of Medicine, 1. januára 1996, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Oxidácia kyseliny linolovej beta“ Keministi - Vlastná práca (CC0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Fermentácia etanolom“ David B. Carmack ml. - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia.