De hovedforskjell mellom aerob og anaerob gjæring er det aerob gjæring regenererer NAD+ ved elektrontransportkjeden mens regenerering av NAD+ i anaerob respirasjon følger glykolyse.
Fermentering er et begrep som brukes til å beskrive mekanismene for cellulær respirasjon, som oppstår i fravær av oksygen. Imidlertid er den elektroniske akseptoren i elektrontransportkjeden oksygen ved aerob gjæring. Dermed er det mer presist kalt aerobisk respirasjon snarere enn aerob gjæring. De to mekanismer for anaerob gjæring er etanol fermentering og melkesyre fermentering.
1. Hva er Aerobic Fermentation
- Definisjon, prosess, rolle
2. Hva er Anaerob Gæring
- Definisjon, prosess, typer, rolle
3. Hva er likhetene mellom aerob og anerobe gæring
- Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom aerob og anerobe gæring
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbetingelser: Aerobic Fermentation, Anaerob Gæring, ATP, Glukose, NAD+, Oksygen
Som nevnt ovenfor er aerob respirasjon det mer presise og vitenskapelige uttrykket for aerob gjæring. Aerob respirasjon refererer til settet av kjemiske reaksjoner involvert i produksjon av energi ved fullstendig oksidasjon av mat. Det frigjør karbondioksid og vann som biprodukter. Aerobic respiration forekommer hovedsakelig hos høyere dyr og planter. Det er den mest effektive prosessen blant ulike prosesser for energiproduksjon. De tre trinnene med aerob respirasjon er glykolyse, Krebs syklus og elektron transportkjede.
Glykolyse er det første trinnet i aerob åndedrett, som forekommer i cytoplasma. Denne prosessen bryter ned glukose i to pyruvatmolekyler. Pyruvatmolekylene gjennomgår oksydativ dekarboksylering for å danne acetyl-CoA. 2 ATP og 2 NADH er utbyttet av denne prosessen.
Krebs syklusen forekommer inne i mitokondriellmatrisen. En fullstendig nedbrytning av acetyl-CoA i karbondioksid skjer i Krebs-syklusen, regenerering av utgangsforbindelsen, oksaloacetat. Under Krebs-syklusen, frigjør energien fra acetyl-CoA 2 GTP, 6 NADH og 2 FADH2.
Produksjonen av ATP under oksidativ fosforylering benytter reduksjonskraften til NADH og FADH2. Det forekommer i indre membran av mitokondrier. Nedenfor figuren viser den generelle kjemiske reaksjonen av aerobe respirasjon.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 36ATP
Figur 1: Aerobic Respiration - Steps
Fermentering refererer til kjemisk nedbrytning av organiske substrater av mikroorganismer i etanol eller melkesyre i fravær av oksygen. Vanligvis gir den ut brus og varme. Fermentering forekommer i cytoplasmaens lokalitet i mikroorganismer som gjær, parasitære ormer og bakterier. De to trinnene med gjæring er glykolyse og delvis oksidasjon av pyruvat. Basert på pyruvatoksydasjonens vei består gjæringen av to typer; etanol fermentering og melkesyre fermentering. Nettoresultatet av gjæring er bare 2 ATPer.
Figur 2: Aerob og anerobe gæring
Etanolgæring skjer hovedsakelig i gjær i fravær av oksygen. I denne prosessen resulterer fjerning av karbondioksid i dekarboksyleringen av pyruvat i acetaldehyd. Acetaldehyd omdannes deretter til etanol ved bruk av hydrogenatomer i NADH. Brusningen oppstår på grunn av frigjøring av karbondioksydgass i mediet. Den balansert kjemiske ligningen for etanolfermentering er som følger:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
Melkesyrefermentering skjer hovedsakelig i bakterier. Under fermentering av melkesyre omdannes pyruvat til melkesyre. Den samlede kjemiske reaksjonen for etanolfermentering og melkesyrefermentering er som følger:
C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
Aerob fermentering: Sett med kjemiske reaksjoner involvert i produksjon av energi ved fullstendig oksidasjon av mat
Anaerob fermentering: Kjemisk nedbrytning av organiske substrater i etanol eller melkesyre av mikroorganismer i nærvær av oksygen
Aerob fermentering: Forekommer i både cytoplasma og mitokondrier
Anaerob fermentering: Forekommer i cytoplasma
Aerob fermentering: Forekommer hos høyere dyr og planter
Anaerob fermentering: Forekommer i gjær, parasitter og bakterier
Aerob fermentering: Bruker molekylært oksygen som den endelige elektron-akseptoren i elektrontransportkjeden
Anaerob fermentering: Bruker ikke oksygen
Aerob fermentering: Produserer seks vannmolekyler per glukosemolekyl
Anaerob fermentering: Ikke produserer vann
Aerob fermentering: Glukose er helt nedbrutt i karbondioksid og oksygen
Anaerob fermentering: Glukose oksyderes ufullstendig enten i etanol og melkesyre
Aerob fermentering: NAD+ regenerering skjer i elektrontransportkjeden
Anaerob fermentering: NAD+ regenerering oppstår under partiell oksidasjon av pyruvat
Aerob fermentering: ATP er et utbytte i løpet av NAD+ regenerering
Anaerob fermentering: ATP er ikke et utbytte under NAD+ regenerering
Aerob fermentering: Produserer 36 ATP
Anaerob fermentering: Produserer 2 ATP
Aerob og anaerob gjæring er to typer cellulær respirasjon involvert i produksjon av energi fra glukose. Aerob fermentering krever oksygen mens anaerob fermentering ikke krever oksygen. NAD+ regenerering skjer i elektrontransportkjeden av den aerobiske respirasjonen mens den oppstår under partiell oksidasjon av pyruvat ved anaerob respirasjon.
1. "Fermentering og Anaerob Respiration." Khan Academy, Tilgjengelig her.
1. "Cellular respiration flowchart" Av Users Daycd, Pdefer, Bdesham på en.wikipedia - Laget av bdesham med en: OmniGraffle; postbehandlet i en: GraphicConverter (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Cellular respiration" Av Darekk2 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia