Differenza tra fermentazione aerobica e anaerobica

2024 Autore: Alex Aldridge | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 13:42

Differenza chiave – Fermentazione aerobica vs anaerobica

Il termine fermentazione aerobica è improprio poiché la fermentazione è anaerobica, cioè non richiede ossigeno. Pertanto, la fermentazione aerobica non si riferisce effettivamente a un processo di fermentazione; questo processo si riferisce al processo di respirazione cellulare. Il differenza fondamentale tra fermentazione aerobica e anaerobica è quello la fermentazione aerobica utilizza ossigeno mentre la fermentazione anaerobica non utilizza ossigeno. Le ulteriori differenze saranno discusse in questo articolo.

Cos'è la fermentazione aerobica

Come accennato in precedenza, il termine "fermentazione aerobica" è erroneamente chiamato perché la fermentazione è un processo anaerobico. Semplicemente, questo è un processo di combustione di zuccheri semplici in energia nelle cellule; più scientificamente, può essere chiamata respirazione aerobica.

Può essere definito come il processo di produzione di energia cellulare in presenza di ossigeno. Produce all'incirca 36 molecole di ATP scomponendo gli alimenti nei mitocondri. Comprende tre fasi: glicolisi, ciclo dell'acido citrico e sistema di trasporto degli elettroni. Consuma Carboidrati, Grassi e Proteine; i prodotti finali di questo processo sono anidride carbonica e acqua.

Reazione semplificata

C₆H₁₂O₆ (s) + 6 O ₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H_{2O (l) + calore}

ΔG=−2880 kJ per mol di C₆H₁₂O₆

(-) indica che la reazione può verificarsi spontaneamente

Processo di respirazione aerobica

1. Glicolisi

È una via metabolica che si verifica nel citosol delle cellule degli organismi viventi. Questo può funzionare sia in presenza che in assenza di ossigeno. Produce piruvato in presenza di ossigeno. Vengono prodotte due molecole di ATP come forma di energia netta.

La reazione complessiva può essere espressa come segue:

Glucosio + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 piruvato + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + calore}

Il piruvato viene ossidato ad acetil-CoA e CO_{2 dal complesso della piruvato deidrogenasi (PDC). Si trova nei mitocondri degli eucarioti e nel citosol dei procarioti.}

2. Ciclo acido citrico

Citric Acid Cycle è anche chiamato ciclo di Krebs e si verifica nella matrice mitocondriale. Questo è un processo in 8 fasi che coinvolge diversi tipi di enzimi e coenzimi. Il guadagno netto da una molecola di glucosio è 6 NADH, 2 FADH_{2,e 2 GTP.}

3. Sistema di trasporto degli elettroni

Il sistema di trasporto degli elettroni è anche noto come fosforilazione ossidativa. Negli eucarioti, questo passaggio si verifica nelle creste mitocondriali.

Cos'è la fermentazione anaerobica?

La fermentazione anaerobica è un processo che provoca la degradazione dei composti organici. Questo processo riduce l'azoto ad acidi organici e ammoniaca. Il carbonio dei composti organici viene rilasciato principalmente come gas metano (CH₄). Una piccola porzione di carbonio può essere respirata come CO_{2 La tecnica di decomposizione che si è verificata qui viene utilizzata nel compostaggio. La decomposizione avviene in quattro fasi, vale a dire: idrolisi, acidogenesi, acetogenesi e metanogenesi.}

Processo di fermentazione anaerobica

1. Idrolisi

C₆H₁₀O₄ + 2H_{2 O → C}6_H12_O6 _{+ 2H}2

2. Acidogenesi

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

C₆H₁₂O₆ + 2H_{2↔ 2CH}3_CH2_{COOH + 2H}2_O

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Acetogenesi

CH₃CH₂COO^– + 3H₂ O ↔ CH₃COO^– + H⁺ + HCO ₃^– + 3H₂

C₆H₁₂O₆ + 2H_{2 O ↔ 2CH}3_{COOH + 2CO}2 _{+ 4H}2

CH₃CH₂OH + 2H₂O ↔ CH ₃COO^– + 2H₂ +H⁺

4. Metanogenesi

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Qual è la differenza tra la fermentazione aerobica e quella anaerobica?

Caratteristiche della fermentazione aerobica e anaerobica

Utilizzo di ossigeno:

Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica utilizza ossigeno.

Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica non utilizza ossigeno.

Rendimento ATP:

Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica produce 38 molecole di ATP

Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica non produce molecole di ATP.

Ricorrenza:

Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica avviene all'interno degli organismi viventi.

Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica avviene al di fuori degli organismi viventi.

Coinvolgimento dei microrganismi:

Fermentazione aerobica: non sono coinvolti microrganismi

Fermentazione anaerobica: sono coinvolti i microrganismi

Temperatura:

Fermentazione aerobica: per il processo non è richiesta una temperatura ambiente.

Fermentazione anaerobica: per il processo è richiesta la temperatura ambiente.

Tecnica:

Fermentazione aerobica: la fermentazione aerobica è un metodo di produzione di energia.

Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica è un metodo di decomposizione.

Stadi:

Fermentazione aerobica: le fasi includono la glicolisi, il ciclo di Krebs e il sistema di trasporto degli elettroni

Fermentazione anaerobica: la fermentazione anaerobica non ha glicolisi o altre fasi.

CH_{4 Produzione:}

Fermentazione aerobica: La fermentazione aerobica non produce CH_4.

Fermentazione anaerobica: La fermentazione anaerobica produce CH_4.