Aeroobse ja anaeroobse kääritamise erinevus

Peamine erinevus - aeroobne vs anaeroobne kääritamine
 

Mõiste aeroobne kääritamine on väärinomeer, kuna kääritamine on anaeroobne, st see ei vaja hapnikku. Seega ei tähenda aeroobne kääritamine tegelikult kääritamisprotsessi; see protsess viitab rakulise hingamise protsessile. võtme erinevus aeroobse ja anaeroobse kääritamise vahel on see aeroobsel kääritamisel kasutatakse hapnikku, anaeroobsel kääritamisel aga hapnikku ei kasutata. Edasisi erinevusi käsitletakse selles artiklis.

Mis on aeroobne kääritamine

Nagu eespool mainitud, on termin „aeroobne kääritamine” ekslik nimetus, kuna kääritamine on anaeroobne protsess. Lihtsalt, see on protsess, milles põletatakse rakkudes lihtsaid suhkruid energia saamiseks; teaduslikumalt võib seda nimetada aeroobne hingamine.

Seda võib määratleda kui raku energia tootmist hapniku juuresolekul. Mitokondrites toitu lagundades toodab see laias laastus 36 ATP molekuli. See sisaldab kolme etappi, nimelt glükolüüs, sidrunhappe tsükkel ja elektronide transpordisüsteem. See tarbib süsivesikuid, rasvu ja valke; selle protsessi lõppsaadused on süsinikdioksiid ja vesi.

Lihtsustatud reaktsioon

C₆H₁₂O₆ (s) + 6 O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H₂O (l) + kuumus

ΔG = −2880 kJ ühe mooli C kohta₆H₁₂O₆

(-) näitab, et reaktsioon võib toimuda spontaanselt

Aeroobne hingamisprotsess

1. Glükolüüs

See on ainevahetusrada, mis toimub elusorganismide rakkude tsütosoolis. See võib toimida kas hapniku juuresolekul või puudumisel. See toodab hapniku juuresolekul püruvaati. Netoenergia vormis toodetakse kaks ATP molekuli.

Üldreaktsiooni saab väljendada järgmiselt:

Glükoos + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 püruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H⁺ + 2H₂O + kuumus

Püruvaat oksüdeeritakse atsetüül-CoA ja CO-ks₂ püruvaatdehüdrogenaasi kompleksi (PDC) abil. See asub prokarüootide eukarüootide mitokondrites ja tsütosoolis.

2. Sidrunhappe tsükkel

Sidrunhappe tsüklit nimetatakse ka Krebsi tsükliks ja see toimub mitokondrite maatriksis. See on 8-astmeline protsess, mis hõlmab erinevat tüüpi ensüüme ja koensüüme. Netokasum ühest glükoosimolekulist on 6 NADH, 2 FADH_2, ja 2 GTP.

3. Elektronide transpordisüsteem

Elektronide transpordisüsteemi tuntakse ka kui oksüdatiivset fosforüülimist. Eukarüootides toimub see samm mitokondriaalses risti.

Mis on anaeroobne kääritamine?

Anaeroobne kääritamine on protsess, mis põhjustab orgaaniliste ühendite lagunemist. See protsess redutseerib lämmastiku orgaanilisteks hapeteks ja ammoniaagiks. Orgaaniliste ühendite süsinik eraldub peamiselt metaangaasina (CH₄). Väike osa süsinikust võib hingata sisse nagu CO₂. Kompostimisel kasutatakse siin toimunud lagunemistehnikat. Lagunemine toimub neljas etapis, nimelt: hüdrolüüs, acidogenees, atsetogenees ja metanogenees.

Anaeroobne kääritamisprotsess

1. Hüdrolüüs

C₆H₁₀O₄ + 2H₂O → C₆H₁₂O₆ + 2H₂

2. Acidogenees

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂ ↔ 2CH₃CH₂COOH + 2H₂O

C₆H₁₂O₆ → 3CH₃COOH

3. Atsetogenees

CH₃CH₂COO^- + 3H₂O, CH₃COO^- + H⁺ + HCO₃^- + 3H₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂O = 2CH₃COOH + 2CO₂ + 4H₂

CH₃CH₂OH + 2H₂O, CH₃COO^- + 2H₂ +H⁺

4. Metanogenees

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH₄ + 2CH₃COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Mis vahe on aeroobsel ja anaeroobsel kääritamisel??

Aeroobse ja anaeroobse kääritamise omadused

Hapniku kasutamine:

Aeroobne kääritamine: Aeroobsel kääritamisel kasutatakse hapnikku.

Anaeroobne kääritamine: Anaeroobsel kääritamisel hapnikku ei kasutata.

ATP saagis:

Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine annab 38 ATP molekuli

Anaeroobne käärimine: Anaeroobne kääritamine ei anna ATP molekule.

Esinemine:

Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine toimub elusorganismides.

Anaeroobne kääritamine: Anaeroobne kääritamine toimub väljaspool elusorganisme.

Mikroorganismide kaasatus:

Aeroobne kääritamine:  Mikroorganisme pole kaasatud

Anaeroobne kääritamine: Kaasatud on mikroorganismid

Temperatuur:

Aeroobne kääritamine: Selle protsessi jaoks ei nõuta ümbritseva õhu temperatuuri.

Anaeroobne kääritamine: Protsessi jaoks on vajalik ümbritseva õhu temperatuur.

Tehnika:

Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine on energiatootmise meetod.

Anaeroobne kääritamine:  Anaeroobne kääritamine on lagunemismeetod.

Etapid:

Aeroobne kääritamine: Etapid hõlmavad glükolüüsi, Krebsi tsüklit ja elektronide transpordisüsteemi

Anaeroobne kääritamine: Anaeroobsel kääritamisel pole glükolüüsi ega muid etappe.

CH₄ Tootmine:

Aeroobne kääritamine: Aeroobne kääritamine ei anna CH-d₄ .

Anaeroobne kääritamine: Anaeroobsel kääritamisel saadakse CH_4.

Viited:

Rakuhingamine [Veebis]. Kättesaadav: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration#Aerobic_respiration [Juurdepääs 7. juulil 2016].

Anaeroobne kääritamine [Veebis]. Kättesaadav: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_anaerobic.htm 2016].

Anaeroobne seedimisprotsess [Veebis]. Kättesaadav: http://www.wtert.eu/default.asp?Menue=13&ShowDok=12 [Juurdepääs 8. juulil 2016].

 Pilt viisakalt: 

“CellRespiration”, mille autor on RegisFrey - Enda töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu

“Komposti mustus” Autor normanack - (CC BY 2.0) Commonsi Wikimedia kaudu