Разница между окислением и ферментацией

ключевое отличие между окислением и ферментацией зависит от типа химической реакции. Окисление - это химический процесс, при котором соединение подвергается окислению в присутствии кислорода, а ферментация - это химический процесс получения кислот, спиртов и углекислого газа из сахаров в отсутствие кислорода..

Окисление и ферментация являются биохимическими процессами. Они встречаются в природе в живых организмах под воздействием ферментов и других кофакторов. В настоящее время обе эти природные реакции участвуют в промышленном производстве биологических молекул. Поэтому понимание этих процессов и их различение имеет большое значение. Следовательно, эта статья посвящена обсуждению разницы между окислением и ферментацией.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое окисление
3. Что такое брожение
4. Сходство между окислением и ферментацией
5. Сравнение бок о бок - окисление против ферментации в табличной форме
6. Резюме

Что такое окисление?

Окисление является важной биологической реакцией, которая в основном происходит в аэробных организмах. Это включает поглощение кислорода соединением, чтобы преобразовать себя в другое соединение. Оксидазы являются основными ферментами, которые катализируют реакцию окисления. Окисление биологического материала может быть спонтанным или контролируемым. Кроме того, окисление материалов может привести к положительным и отрицательным эффектам в зависимости от типа окисляемого материала. Это также может происходить посредством одностадийной реакции с использованием только одного фермента или может быть многостадийной реакцией с участием многих ферментов..

Окисление играет основную роль в большинстве метаболических путей у организмов более высокого уровня. Пути, которые подвергаются окислению, включают окислительное фосфорилирование для продуцирования АТФ и бета-окисление жирных кислот для продуцирования Acetyl Co A.

Рисунок 01: Окисление бета-линолевой кислоты

Кроме того, окисление является важным процессом при производстве хорошего чая. Вместо ферментации окисление играет важную роль, поскольку оно не истощает полифенолы в растении. Таким образом, сохранение полифенолов в чае не повредит качеству чая. При производстве чая большое значение имеет фермент, известный как полифенолоксидаза. Когда метаболиты, известные как катехины в чае, вступают в контакт с кислородом, оксидаза начинает действовать, производя полифенолы с более высокой молекулярной массой. Таким образом, эти полифенолы способны добавлять аромат и цвет в черный чай. Однако при производстве чая окисление происходит в контролируемых условиях, которые различают различные сорта чая..

Что такое брожение?

Ферментация - это процесс, который происходит в анаэробных условиях. Следовательно, это происходит в отсутствие молекулярного кислорода. Многие микробы, растения и клетки мышц человека способны подвергаться ферментации. Во время ферментации происходит превращение молекул сахара в спирты и кислоты. Химическая реакция широко используется в промышленном производстве молочных продуктов, хлебобулочных изделий и алкогольных напитков..

Рисунок 02: Брожение этанола

В естественном контексте существует два основных типа ферментации, оба из которых требуют участия ферментов. Эти два процесса - ферментация молочной кислоты и ферментация этанола. При ферментации молочной кислоты превращение пируватной сахарной составляющей в молочную кислоту происходит под действием дегидрогеназы молочной кислоты. Ферментация молочной кислоты в основном происходит в бактериях и мышцах человека. Накопление молочной кислоты в мышцах человека приводит к возникновению судорог. Ферментация этанола происходит преимущественно у растений и у некоторых микробов. Ферменты ацетальдегид декарбоксилаза и этанолдегидрогеназа облегчают этот процесс.

Каковы сходства между окислением и ферментацией?

• Окисление и ферментация - это биохимические процессы, которые могут производить энергию в живых системах..
• Оба процесса требуют участия ферментов.
• Также эти процессы начинаются с органического соединения. Следовательно, инициирование обоих процессов происходит в присутствии органических соединений..
• Кроме того, они являются естественными процессами, происходящими в живых организмах; однако в настоящее время они используются во многих промышленных процессах.

В чем разница между окислением и ферментацией?

Два термина окисление и ферментация - это явно два разных процесса, происходящих в живых организмах. Однако оба процесса могут генерировать энергию, даже если химический процесс, стоящий за этими двумя терминами, различается. Окисление относится к окислению соединения в присутствии ферментов и молекулярного кислорода, тогда как ферментация относится к превращению сахаров в кислоты и спирты в присутствии ферментов и в отсутствие молекулярного кислорода. Таким образом, это ключевое различие между окислением и ферментацией.

Кроме того, тип ферментов, используемых во время реакций, также является различием между окислением и ферментацией. Оксидазы катализируют реакции окисления, в то время как дегидрогеназа молочной кислоты, ацетальдегиддекарбоксилаза и этанолдегидрогеназа катализируют ферментацию. Кроме того, они имеют различное количество приложений в отрасли. Окисление важно в чайной промышленности для производства полифенолов; в аэробных организмах это необходимо для производства энергии. С другой стороны, ферментация важна во многих промышленных процессах, таких как молочная промышленность, хлебобулочная и алкогольная промышленность, для выработки энергии для работы мышц и т. Д. Следовательно, использование приводит к дальнейшему различию между окислением и ферментацией..

Резюме - Окисление против брожения

Подводя итог разнице между окислением и ферментацией, окисление - это потеря электронов из соединения с образованием другого соединения в присутствии ферментов и молекулярного кислорода, в то время как ферментация - это процесс превращения сахарных фрагментов в кислоты и спирты в отсутствие кислорода. Оба процесса играют важную роль в различных производственных процессах, хотя в некоторых случаях они неверно истолковываются. Большинство микробов, способных выполнять биохимические реакции окисления и ферментации, имеют основополагающее значение для развития процессов промышленного производства на основе биотехнологии..

Ссылка:

1. Юртшук, Питер и младший. «Бактериальный метаболизм». Медицинская микробиология. 4-е издание., Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1996 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Бета-окисление линолевой кислоты» Кеминисти - собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia
2. «Брожение этанола» Дэвид Б. Кармак-младший - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia