Belangrijkste verschil - Fermentatie versus glycolyse
Zowel fermentatie als glycolyse zijn processen waarbij complexe moleculen zoals suikers en koolhydraten worden omgezet in eenvoudige vormen. Fermentatie gebruikt gist of bacteriën tijdens het omzettingsproces, terwijl glycolyse dat niet doet. Dit is het belangrijkste verschil tussen fermentatie en glycolyse, en verdere verschillen zullen in dit artikel worden besproken.
Wat is fermentatie?
Fermentatie is een metabolisch proces dat suiker (voornamelijk glucose, fructose en sucrose) omzet in zuren, gassen of alcohol. Het komt voornamelijk voor in gist, bacteriën en zuurstofarme spiercellen om melkzuur te fermenteren. Krebs-cyclus en elektronentransportsysteem komen niet voor bij fermentatie. De enige weg voor energie-extractie is echter glycolyse plus een of twee extra reacties. Het is in feite de regeneratie van NAD + uit de NADH geproduceerd tijdens glycolyse.
Soorten fermentatie
Melkzuurfermentatie en alcoholfermentatie zijn prominente soorten fermentatie.
Melkzuurgisting
Melkzuurgisting is ook een vergelijkbaar proces waarbij suiker wordt omgezet in energie. Het wordt vaker gebruikt bij het bewaren van voedsel.
C 6 H 12 O 6 (glucose) → 2 CH 3 CHOHCOOH (melkzuur)
Melkzuurfermentatie vindt plaats in aanwezigheid van bacteriën zoals Lactobacillus acidophilus en schimmels. NADH draagt zijn elektron rechtstreeks over aan pyruvaat bij melkzuurfermentatie. Melkzuurfermentatie is te zien bij de productie van yoghurt en in de spiercellen.
Alcoholfermentatie
Het is een proces waarbij de suikers - glucose, fructose en sucrose in voedsel worden omgezet in energie. Brood, wat thee (Kimbucha) en dranken (alcoholisch - bierwijn, whisky, wodka en rum) worden geproduceerd met behulp van alcoholische gisting.
C 6 H 12 O 6 (glucose) → 2 C 2 H 5 OH (ethanol) + 2 CO 2 (kooldioxide)
Gist en bepaalde bacteriën kunnen ethanolfermentatie uitvoeren. Bij ethanolfermentatie schenkt NADH zijn elektronen aan een derivaat van een pyruvaat, waardoor ethanol als eindproduct wordt geproduceerd.
Maakt gebruik van fermentatie
Bier, wijn, yoghurt, kaas, zuurkool, kimchi en peperoni zijn enkele voorbeelden van producten die door fermentatie worden geproduceerd. Fermentatie wordt ook gebruikt bij de behandeling van afvalwater, industriële alcoholproductie en bij de productie van waterstofgas.
Voordelen van fermentatie
Bacteriën die tijdens fermentatie worden geproduceerd (probiotica), kunnen gunstig zijn voor het spijsverteringsstelsel. Bovendien kan het conserveren van voedsel door fermentatie hun voedingswaarde verhogen, aangezien fermentatie het vitaminegehalte verhoogt.
Ethanol Fermentatie
Wat is glycolyse?
Glycolyse wordt gedefinieerd als een enzymatische afbraak van koolhydraten (als glucose) door middel van fosfaatderivaten met de productie van pyrodruivenzuur of melkzuur en energie opgeslagen in hoogenergetische fosfaatbindingen van ATP.
Het staat ook bekend als 'zoet splitsingsproces'. Het is een metabolische route die voorkomt in het cytosol van cellen in levende organismen. Dit kan functioneren in aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof. Daarom kan het worden onderverdeeld in aërobe en anaërobe glycolyse. Aërobe glycolyse levert meer ATP op dan een anaëroob proces. Met de aanwezigheid van zuurstof produceert het pyruvaat en worden 2ATP-moleculen geproduceerd als de netto energievorm.
Anaërobe glycolyse is de enige effectieve manier om energie te produceren tijdens korte, intensieve training, waarbij energie wordt geleverd gedurende een periode van 10 seconden tot 12 minuten.
De algehele reactie kan als volgt worden uitgedrukt.
Glucose + 2 NAD + + 2 P i + 2 ADP → 2 pyruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H 2 O + warmte
Pyruvaat wordt geoxideerd tot acetyl-CoA en CO2 door het pyruvaatdehydrogenasecomplex (PDC). Het bevindt zich in mitochondriën van eukaryoten en cytosol van prokaryoten.
De glycolyse komt met variatie voor in bijna alle organismen, zowel aëroob als anaëroob.
De metabole route van glycolyse zet glucose om in pyruvaat via een reeks intermediaire metabolieten.
Wat is het verschil tussen fermentatie en glycolyse?
Definitie van fermentatie en glycolyse:
Fermentatie: Fermentatie is een metabolisch proces dat suiker omzet in zuren, gassen of alcohol.
Glycolyse: Glycolyse is een enzymatische afbraak van koolhydraten.
Kenmerken van fermentatie en glycolyse:
Zuurstofgebruik:
Fermentatie: Bij fermentatie wordt geen zuurstof gebruikt.
Glycolyse: Glycolyse maakt gebruik van zuurstof.
Werkwijze:
Fermentatie: Fermentatie wordt als anaëroob beschouwd.
Glycolyse: Glycolyse kan anaëroob of aëroob zijn.
ATP-opbrengst:
Fermentatie: Er wordt geen energie gewonnen tijdens fermentatie.
Glycolyse: er worden 2 ATP-moleculen geproduceerd.
Fasen:
Fermentatie: Fermentatie kent 2 basisfasen: melkzuurfermentatie en ethanolfermentatie.
Glycolyse: Glycolyse wordt ingedeeld in aërobe en anaërobe glycolyse
Betrokkenheid van micro-organismen:
Fermentatie: bacteriën en gist zijn betrokken bij fermentatie.
Glycolyse: bacteriën en gist zijn betrokken bij glycolyse.
Productie van ethanol of melkzuur
Fermentatie: Fermentatie produceert ethanol of melkzuur.
Glycolyse: Glycolyse produceert geen ethanol of melkzuur.
Gebruik van pyrodruivenzuur
Fermentatie: Fermentatie begint met het gebruik van pyrodruivenzuur.
Glycolyse: Glycolyse produceert pyrodruivenzuur.
Lot van pyrodruivenzuur
Fermentatie: Pyrodruivenzuur wordt omgezet in afvalproduct
Glycolyse: Glycolyse produceert pyrodruivenzuur om te gebruiken om energie op te wekken. Ex-aërobe ademhaling.
Hoffelijkheid van afbeeldingen:
"Ethanolfermentatie" door Davidcarmack - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"Glycolysis metabolic pathway 3 geannoteerd" door Thomas Shafee - Eigen werk (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
