Az aerob erjesztés kifejezés téves, mivel a fermentáció anaerob, azaz nem igényel oxigént. Így az aerob erjesztés valójában nem utal erjedési folyamatra; ez a folyamat a sejtek légzésének folyamatára utal. Az kulcs különbség az aerob és az anaerob fermentáció között ez az aerob erjesztés oxigént használ, míg az anaerob erjesztés nem használ oxigént. A további különbségeket ebben a cikkben tárgyaljuk.
Mint fentebb említettük, az „aerob fermentáció” kifejezést tévesen nevezzük, mert a fermentáció anaerob folyamat. Egyszerűen, ez az eljárás, amelyben az egyszerű cukrok energiáját égetik a sejtek; tudományos szempontból ez nevezhető aerob légzés.
Meghatározható, mint a celluláris energia előállításának folyamata oxigén jelenlétében. Nagyjából 36 ATP-molekulát állít elő azáltal, hogy elbontja az élelmiszereket a mitokondriumokban. Három lépést tartalmaz, nevezetesen a glikolízist, a citromsav-ciklust és az elektronszállító rendszert. Szénhidrátokat, zsírokat és fehérjéket fogyaszt; ennek a folyamatnak a végterméke a szén-dioxid és a víz.
Egyszerűsített reakció
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) + hő
ΔG = –2880 kJ / mol C;6H12O6
(-) jelzi, hogy a reakció spontán módon fordulhat elő
1. Glikolízis
Ez egy metabolikus út, amely az élő szervezetek sejtjeinek citoszoljában fordul elő. Ez oxigén jelenlétében vagy hiányában is működhet. Piruvátot termel oxigén jelenlétében. Két ATP molekulát nettó energia formájában állítanak elő.
Az általános reakció az alábbiak szerint fejezhető ki:
Glükóz + 2 NAD+ + 2 Pén + 2 ADP → 2 piruvát + 2 NADH + 2 ATP + 2 H+ + 2H2O + hő
A piruvát oxidálódik acetil-CoA-ra és CO-ra2 a piruvát dehidrogenáz komplex (PDC) által. A prokarióták eukarióta és citoszol mitokondriumaiban található.
2. Citromsav-ciklus
A citromsav-ciklust Krebs-ciklusnak is nevezik, és a mitokondriális mátrixban fordul elő. Ez egy 8 lépésből álló folyamat, amely különféle típusú enzimeket és koenzimeket foglal magában. Az egyik glükózmolekula nettó nyeresége 6 NADH, 2 FADH2, és 2 GTP.
3. Elektronszállító rendszer
Az elektronszállító rendszert oxidatív foszforilációnak is nevezik. Az eukariótákban ez a lépés a mitokondriális rákban fordul elő.
Az anaerob erjesztés olyan folyamat, amely a szerves vegyületek lebontását okozza. Ez a folyamat redukálja a nitrogént szerves savakké és ammóniává. A szerves vegyületekből származó szén főleg metángáz formájában szabadul fel (CH4). Kis mennyiségű szén lélegzik le, mint CO2. A komposztáláshoz az itt előállított bomlástechnikát alkalmazzák. A bomlás négy szakaszban fordul elő, nevezetesen: hidrolízis, acidogenezis, acetogenezis és metanogenezis.
1. Hidrolízis
C6H10O4 + 2H2O → C6H12O6 + 2H2
C6H12O6 CH 2CH3CH2OH + 2CO2
C6H12O6 + 2H2 CH 2CH3CH2COOH + 2H2O
C6H12O6 → 3CH3COOH
3. Acetogenezis
CH3CH2TURBÉKOL- + 3H2O ↔ CH3TURBÉKOL- + H+ + HCO3- + 3H2
C6H12O6 + 2H2O = 2CH3COOH + 2CO2 + 4H2
CH3CH2OH + 2H2O ↔ CH3TURBÉKOL- + 2H2 +H+
4. Metanogenezis
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
2C2H5OH + CO2 → CH4 + 2CH3COOH
CH3COOH → CH4 + CO2
Aerob erjesztés: Az aerob erjesztés oxigént használ.
Anaerob erjesztés: Az anaerob erjesztés nem használ oxigént.
Aerob erjesztés: Az aerob erjesztés 38 ATP molekulát eredményez
anaerob erjesztés: Az anaerob fermentáció nem termel ATP molekulákat.
Aerob erjesztés: Az aerob erjedés az élő szervezetekben zajlik le.
Anaerob erjesztés: Az anaerob erjedés az élő szervezeteken kívül történik.
Aerob erjesztés: Nincs mikroorganizmus
Anaerob erjesztés: Mikroorganizmusok vesznek részt
Aerob erjesztés: A folyamathoz környezeti hőmérsékletet nem szükséges.
Anaerob erjesztés: A folyamat környezeti hőmérséklete szükséges.
Aerob erjesztés: Az aerob erjesztés energiatermelési módszer.
Anaerob erjesztés: Az anaerob erjesztés bomlásmódszer.
Aerob erjesztés: A szakaszok közé tartozik a glikolízis, a Krebsi ciklus és az elektronszállító rendszer
Anaerob erjesztés: Az anaerob erjesztésnek nincs glikolízise vagy más fázisa.
Aerob erjesztés: Az aerob erjesztés nem hoz létre CH-t4 .
Anaerob erjesztés: Az anaerob erjesztés CH-t eredményez4.
Irodalom:
Sejtlégzés [Online]. Elérhető: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration#Aerobic_respiration [Hozzáférés 2016. július 7-én].
Anaerob erjesztés [Online]. Elérhető: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_anaerobic.htm 2016].
Anaerob emésztés folyamata [Online]. Elérhető: http://www.wtert.eu/default.asp?Menue=13&ShowDok=12 [Hozzáférés 2016. július 8-án].
Kép jóvoltából:
„CellRespiráció”, RegisFrey által - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
„Komposzt-szennyeződés” By normanack - (CC BY 2.0) a Commons Wikimedia-on keresztül