Forskjellen mellom melkesyre og alkoholholdig gjæring

Hovedforskjell - melkesyre mot alkoholholdig gjæring

Melkesyrefermentering og alkoholholdig gjæring er to typer anaerob respirasjonsmetoder. Derfor krever både melkesyre og alkoholholdig gjæring ikke oksygen. De hovedforskjell mellom melkesyre og alkoholholdig gjæring er det melkesyrefermentering produserer etylalkohol og karbondioksid fra pyruvat mens alkoholisk gjæring produserer melkesyremolekyler. Alkoholholdig gjæring av gjær brukes i næringsmiddelindustrien for å produsere vin og øl. Melkesyrefermentering skjer i muskelcellene når de går tom for oksygen.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er melkesyrefermentering
- Definisjon, mekanisme, betydning
2. Hva er alkoholholdig gjæring
- Definisjon, mekanisme, betydning
3. Hva er likhetene mellom melkesyre og alkoholholdig gjæring
- Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom melkesyre og alkoholholdig gjæring
- Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Alkoholholdig gjæring, Anaerob respirasjon, Karbondioksid, Cytosol, Glukose, Heterolaktisk gjæring, Homolaktisk gjæring, Melkesyrefermentering, Pyruvat

Hva er melkesyrefermentering

Melkesyrefermentering refererer til en metabolsk prosess hvor glukose omdannes til metabolitten: laktat og cellulær energi. Vanligvis utføres melkesyrefermentering av bakterier som Lactobacillus enog gjær. Det forekommer i to hovedtrinn: glykolyse og gjæring. Både glykolyse og melkesyrefermentering forekommer i cytosol. Glykolyse er det første trinnet i både melkesyre og alkoholholdig gjæring. Under glykolyse brytes heksosukker ned i to pyruvatmolekyler. Pyruvat består av tre karbonmolekyler. To NADH-molekyler og fire ATP-molekyler fremstilles ved denne prosessen. Siden to ATP-molekyler forbrukes av selve prosessen, er nettoutbyttet av ATP to i gjæringen. Prosessen med melkesyrefermentering er vist i Figur 1.

Figur 1: Melkesyre Fermentering

To typer melkesyrefermenteringer kan forekomme i cytosol. De er homolaktisk gjæring og heterolaktisk gjæring.

Homolaktisk gjæring

Ved homolaktisk gjæring genereres to melkesyre-molekyler ved virkningen av enzymet laktatdehydrogenase. Den kjemiske reaksjonen for homolaktisk gjæring er vist nedenfor.

C₆H₁₂O₆ → 2 CH₃CHOHCOOH

Heterolaktisk gjæring

I heterolaktisk gjæring fremstilles melkesyre, etanol og karbondioksid ved hjelp av både laktatdehydrogenase og pyruvatdekarboksylaseenzymer. Den kjemiske reaksjonen av heterolaktisk gjæring er vist nedenfor.

C₆H₁₂O₆ → CH₃CHOHCOOH + C₂H₅OH + CO₂

Muskelceller gjennomgår vanligvis aerob åndedrett i nærvær av oksygen. Men når oksygenforsyningen er dårlig, gjennomgår de melkesyrefermentering. Dette kan oppstå på grunn av ekstrem trening eller alvorlig belastning. Muskelceller gjennomgår melkesyrefermentering for å oppfylle raskere energibehov. Produksjonen av melkesyre i muskler kan forårsake kramper eller stivhet i muskler. Strukturen av et melkesyremolekyl er vist i figur 2.

Figur 2: Melkesyre

Melkesyrefermentering har et bredt spekter av applikasjoner i næringsmiddelindustrien. Lactobacillus spps brukes i produksjon av yoghurt, ost, surkål, kefir og gir en sur smak til mat.

Hva er alkoholholdig gjæring

Alkoholholdig gjæring refererer til en metabolsk prosess hvorved glukose omdannes til etanol og karbondioksid. Det utføres hovedsakelig av gjær og noen andre bakterier. Alkoholholdig gjæring forekommer også i cytosolen i fravær av oksygen. De to pyruvatmolekylene produsert i glykolysen omdannes til etanol og karbondioksid. Pyruvatens skjebne i alkoholholdig gjæring er vist i figur 3.

Figur 3: Alkoholholdig gjæring

Omdannelsen av pyruvat til etanol og karbondioksid skjer i to trinn. Den første reaksjonen katalyseres av enzymet pyruvat-dekarboksylase mens den andre reaksjon katalyseres av alkoholdehydrogenasen. Nettoproduksjonen av ATP er den samme i både melkesyre og alkoholholdig gjæring da den andre reaksjonen av begge prosessene ikke gir ATP. De to NADH-molekylene fremstilt ved glykolyse benyttes i andre trinn i både melkesyre og alkoholholdig gjæring. Alkoholholdig gjæring brukes brødbakingen. Karbondioksidet produsert ved alkoholholdig gjæring forårsaker at brødet stiger. Alkoholholdig gjæring brukes også i produksjon av alkoholholdige drikkevarer som vin, øl, whisky, vodka og rom.

Likheter mellom melkesyre og alkoholholdig gjæring

Melkesyre og alkoholholdig gjæring er to typer anaerob respirasjonsmekanismer.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring er katabolske prosesser.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring krever ikke oksygen.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring forekommer i cytosol.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring bryter ned glukose molekyler i to pyruvatmolekyler.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring forekommer i to trinn: det første trinnet i både melkesyre og alkoholholdig gjæring er glykolyse.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring gir varme.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring produserer fire molekyler av ATP.
Netto ATP gevinst er to i både melkesyre og alkoholholdig gjæring.
De to NADH-molekylene fremstilt i glykolysen blir brukt i det andre trinnet av både melkesyre og alkoholholdig gjæring.
Både melkesyre og alkoholholdig gjæring er mindre effektiv i produksjonen av ATP sammenlignet med aerob åndedrettsvern.

Forskjellen mellom melkesyre og alkoholholdig gjæring

Definisjon

Melkesyre Fermentering: Melkesyrefermentering refererer til en metabolsk prosess hvor glukose omdannes til metabolitten: laktat og cellulær energi.

Alkoholholdig gjæring: Alkoholholdig gjæring refererer til en metabolsk prosess hvorved glukose omdannes til etanol og karbondioksid.

Hendelse

Melkesyre Fermentering: Melkesyrefermentering forekommer i Lactobacillus spps, gjær og muskelceller.

Alkoholholdig gjæring: Alkoholholdig gjæring skjer i gjær og andre mikroorganismer.

Produkter

Melkesyre Fermentering: Melkesyrefermentering produserer melkesyremolekyler fra pyruvat.

Alkoholholdig gjæring: Alkoholholdig gjæring produserer etanol og karbondioksid fra pyruvatmolekylet.

enzymer

Melkesyre Fermentering: Laktatdehydrogenase og pyruvatdekarboksylase er de to enzymene som er involvert i melkesyrefermentasjonen.

Alkoholholdig gjæring: Pyruvat-dekarboksylase og alkoholdehydrogenase er de to enzymer involvert i alkoholholdig gjæring.

I matindustrien

Melkesyre Fermentering: Melkesyrefermentering brukes til produksjon av yoghurt og ost.

Alkoholholdig gjæring: Alkoholholdig gjæring brukes i produksjon av brød, øl, vin og eddik.

Konklusjon

Melkesyre og alkoholholdig gjæring er to mekanismer involvert i respirasjonen i fravær av oksygen. Begge typer fermentering forekommer i cytosolen. Glykolyse er det første trinnet i både melkesyre og alkoholholdig gjæring, som produserte pyruvat. Melkesyrefermentering produserer melkesyremolekyler fra pyruvat mens alkoholisk gjæring produserer etanol og karbondioksid fra pyruvat. Hovedforskjellen mellom melkesyre og alkoholfermentering er produktene av hver gjæring.

Henvisning:

1. "Lactic Acid Fermentation." BiologyWise, tilgjengelig her.
2. "Glykolyse og alkoholholdig gjæring." Institutt for skapelsesforskning, tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Figur 07 05 02" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Melkesyre-skjelett" Av NEUROtiker - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Pyruvate decarb 1" Av Cwernert på en.wikipedia - Overført fra en.wikipedia til Commons av Ronhjones. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Vitenskap