Atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju

galvenā atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju ir atkarīgs no ķīmiskās reakcijas veida. Oksidēšana ir ķīmisks process, kurā savienojums tiek oksidēts skābekļa klātbūtnē, savukārt fermentācija ir ķīmisks process, kurā skābes, spirti un oglekļa dioksīds veidojas no cukuriem, ja nav skābekļa..

Oksidācija un fermentācija ir bioķīmiskie procesi. Tie dabiski sastopami dzīvos organismos fermentu un citu kofaktoru ietekmē. Mūsdienās abas šīs dabiskās reakcijas piedalās bioloģisko molekulu ražošanā rūpnieciskā mērogā. Tāpēc šo procesu izpratnei un atšķirībai ir liela nozīme. Tāpēc šajā rakstā uzmanība tiek pievērsta atšķirībai starp oksidāciju un fermentāciju.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir oksidēšana
3. Kas ir fermentācija
4. Oksidācijas un fermentācijas līdzības
5. Salīdzinājums blakus - oksidēšana vs fermentācija tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir oksidēšana?

Oksidācija ir svarīga bioloģiska reakcija, kas galvenokārt notiek aerobos organismos. Tas nozīmē skābekļa absorbciju savienojumā, lai pārveidotu sevi par citu savienojumu. Oksidāzes ir galvenie fermenti, kas katalizē oksidācijas reakciju. Bioloģiskā materiāla oksidēšana var būt spontāna vai kontrolēta. Turklāt materiālu oksidēšana var izraisīt pozitīvu un negatīvu ietekmi, pamatojoties uz oksidēto materiālu veidu. Tas var notikt arī ar vienas pakāpes reakciju, izmantojot tikai vienu enzīmu, vai arī tas var būt daudzpakāpju reakcija, kurā iesaistīti daudzi fermenti.

Oksidācijai ir liela loma lielākajā daļā metabolisma ceļu augstāka līmeņa organismos. Oksidācijas ceļi ietver oksidatīvu fosforilēšanos ATP iegūšanai un taukskābju beta-oksidāciju acetil-CoA ražošanai..

01. attēls: Linoleīnskābes beta oksidēšana

Turklāt oksidēšana ir svarīgs process smalkās tējas ražošanā. Fermentācijas vietā svarīga loma ir oksidēšanai, jo tā neizsmeļ polifenolus augā. Tādējādi polifenolu saglabāšana tējā nekaitēs tējas kvalitātei. Tējas ražošanā liela nozīme ir fermentam, kas pazīstams kā polifenola oksidāze. Kad metabolīti, kas pazīstami kā katehīni tējā, nonāk saskarē ar skābekli, oksidāze sāk darboties, veidojot polifenolus ar lielāku molekulmasu. Šie polifenoli tādējādi var pievienot melnajai tējai aromātu un krāsu. Tomēr tējas ražošanā oksidēšanās notiek kontrolētos apstākļos, kas atšķir dažādas tējas šķirnes.

Kas ir fermentācija?

Fermentācija ir process, kas notiek anaerobos apstākļos. Tāpēc tas notiek, ja nav molekulārā skābekļa. Daudzi mikrobi, augi un cilvēka muskuļu šūnas ir spējīgas fermentēties. Fermentācijas laikā notiek cukura molekulu pārvēršana spirtos un skābēs. Ķīmisko reakciju plaši izmanto piena produktu, maizes izstrādājumu un alkoholisko dzērienu rūpnieciskajā ražošanā.

Attēls 02: Etanola fermentācija

Dabiskajā kontekstā ir divi galvenie fermentācijas veidi, no kuriem abiem nepieciešama fermentu iesaistīšana. Šie divi procesi ir pienskābes fermentācija un etanola fermentācija. Pienskābes fermentācijā pienskābes dehidrogenāzes ietekmē notiek piruvāta cukura daļas pārvēršana pienskābē. Pienskābes fermentācija galvenokārt notiek baktērijās un cilvēka muskuļos. Pienskābes uzkrāšanās cilvēka muskuļos noved pie krampju rašanās. Etanola fermentācija notiek galvenokārt augos un dažos mikrobos. Fermenti acetaldehīda dekarboksilāze un etanola dehidrogenāze atvieglo šo procesu.

Kādas ir oksidācijas un fermentācijas līdzības??

• Oksidācija un fermentācija ir bioķīmiski procesi, kas dzīvās sistēmās var radīt enerģiju.
• Abos procesos nepieciešama fermentu iesaistīšana.
• Arī šie procesi sākas no organiska savienojuma. Līdz ar to abu procesu sākšana notiek organisko savienojumu klātbūtnē.
• Turklāt tie ir dabiski procesi, kas notiek dzīvos organismos; tomēr šobrīd tos izmanto daudzos rūpniecības procesos.

Kāda ir atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju?

Divi termini oksidācija un fermentācija nepārprotami ir divi atšķirīgi procesi, kas notiek dzīvos organismos. Tomēr abi procesi var radīt enerģiju, kaut arī ķīmiskais process aiz diviem terminiem atšķiras. Oksidēšana attiecas uz savienojuma oksidēšanu enzīmu un molekulārā skābekļa klātbūtnē, savukārt fermentācija attiecas uz cukuru pārvēršanu skābēs un spirtos enzīmu klātbūtnē un molekulārā skābekļa neesamības gadījumā. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju.

Turklāt reakciju laikā izmantoto enzīmu veids ir arī atšķirība starp oksidēšanu un fermentāciju. Oksidāzes katalizē oksidācijas reakcijas, bet pienskābes dehidrogenāzes, acetaldehīda dekarboksilāzes un etanola dehidrogenāzes katalizē fermentāciju. Turklāt viņiem nozarē ir daudz dažādu lietojumu. Polifenolu ražošanā tējas rūpniecībā ir svarīga oksidācija; aerobos organismos tas ir nepieciešams enerģijas ražošanai. No otras puses, fermentācija ir svarīga daudzos rūpniecības procesos, piemēram, piena rūpniecībā, maizes rūpniecībā un spirta rūpniecībā, lai iegūtu enerģiju vingrinājumu muskuļiem utt. Tāpēc lietojums rada papildu atšķirību starp oksidēšanu un fermentāciju.

Kopsavilkums - oksidēšana vs fermentācija

Apkopojot atšķirību starp oksidāciju un fermentāciju, oksidēšana ir elektronu zaudēšana no savienojuma, lai enzīmu un molekulārā skābekļa klātbūtnē izveidotu citu savienojumu, savukārt fermentācija ir process, kurā cukura daļas tiek pārveidotas par skābēm un spirtiem, ja nav skābekļa. Abiem procesiem ir liela loma dažādos rūpniecības procesos, kaut arī dažos gadījumos tos nepareizi interpretē. Lielākajai daļai mikrobu, kas spēj veikt oksidācijas un fermentācijas bioķīmiskās reakcijas, ir būtiska nozīme uz biotehnoloģiju balstītu rūpnieciskās ražošanas procesu attīstībā..

Atsauce:

1. Jurtshuk, Peter un Jr “Baktēriju metabolisms”. Medicīniskā mikrobioloģija. 4. izdevums., ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1996. gada 1. janvāris, pieejama šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Linolskābes beta oksidācija” Autors Keministi - Savs darbs (CC0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Etanola fermentācija”, autors Deivids B. Karmaks jaunākais - pašu darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia