Rozdíl mezi oxidací a fermentací

klíčový rozdíl mezi oxidací a fermentací závisí na typu chemické reakce. Oxidace je chemický proces, při kterém sloučenina podléhá oxidaci v přítomnosti kyslíku, zatímco fermentace je chemický proces produkce kyselin, alkoholů a oxidu uhličitého z cukrů v nepřítomnosti kyslíku..

Oxidace a fermentace jsou biochemické procesy. Vyskytují se přirozeně v živých organismech pod vlivem enzymů a dalších kofaktorů. V současnosti se obě tyto přirozené reakce podílejí na produkci biologických molekul v průmyslovém měřítku. Porozumění těmto procesům a jejich rozlišování je proto velmi důležité. Tento článek se proto zaměřuje na diskusi o rozdílu mezi oxidací a fermentací.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to oxidace
3. Co je fermentace
4. Podobnosti mezi oxidací a fermentací
5. Porovnání vedle sebe - oxidace vs. fermentace v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to Oxidace?

Oxidace je důležitá biologická reakce, která se primárně odehrává v aerobních organismech. Zahrnuje absorpci kyslíku sloučeninou, aby se transformovala na jinou sloučeninu. Oxidázy jsou hlavní enzymy, které katalyzují reakci oxidace. Oxidace biologického materiálu může být spontánní nebo kontrolovaná. Oxidace materiálů může navíc vést k pozitivním a negativním účinkům na základě typu oxidovaného materiálu. Může se také stát jednostupňovou reakcí s použitím pouze jednoho enzymu nebo se může jednat o vícestupňovou reakci zahrnující mnoho enzymů.

Oxidace hraje hlavní roli ve většině metabolických drah v organismech vyšší úrovně. Dráhy, které podléhají oxidaci, zahrnují oxidační fosforylaci pro produkci ATP a beta-oxidaci mastných kyselin pro produkci Acetyl Co A.

Obrázek 01: Oxidace beta kyseliny linolové

Oxidace je navíc důležitým procesem při výrobě jemného čaje. Místo fermentace hraje oxidace důležitou roli, protože nedochází k vyčerpání polyfenolů v rostlině. Zachování polyfenolů v čaji tedy nepoškodí kvalitu čaje. Při výrobě čaje má velký význam enzym známý jako polyfenol oxidáza. Když metabolity známé jako katechiny v čaji přicházejí do styku s kyslíkem, oxidáza začne působit a produkuje polyfenoly s vyšší molekulovou hmotností. Tyto polyfenoly jsou tak schopny přidat černý aroma a barvu. Při výrobě čaje však oxidace probíhá za kontrolovaných podmínek, které rozlišují mezi různými čajovými odrůdami.

Co je fermentace?

Fermentace je proces, který probíhá za anaerobních podmínek. Proto se vyskytuje v nepřítomnosti molekulárního kyslíku. Mnoho mikrobů, rostlin a lidských svalových buněk je schopno podstoupit fermentaci. Během kvašení dochází k přeměně molekul cukru na alkoholy a kyseliny. Chemická reakce má velké využití v průmyslové výrobě mléčných výrobků, pekařských výrobků a alkoholických nápojů.

Obrázek 02: Fermentace ethanolem

V přirozeném kontextu existují dva hlavní typy fermentace, z nichž oba vyžadují zapojení enzymů. Těmito dvěma procesy jsou fermentace kyseliny mléčné a fermentace ethanolem. Při fermentaci kyseliny mléčné dochází k přeměně cukerné skupiny pyruvátu na kyselinu mléčnou pod vlivem dehydrogenázy kyseliny mléčné. Kvašení kyseliny mléčné se primárně vyskytuje v bakteriích a v lidských svalech. Nahromadění kyseliny mléčné v lidských svalech vede ke vzniku křečí. Ethanolová fermentace probíhá primárně v rostlinách a v některých mikrobech. Enzymy acetaldehyd dekarboxyláza a ethanol dehydrogenáza usnadňují tento proces.

Jaké jsou podobnosti mezi oxidací a fermentací?

• Oxidace a fermentace jsou biochemické procesy, které mohou produkovat energii v živých systémech.
• Oba procesy vyžadují zapojení enzymů.
• Tyto procesy také začínají z organické sloučeniny. Zahájení obou procesů tedy probíhá v přítomnosti organických sloučenin.
• Dále jsou to přirozené procesy probíhající v živých organismech; v současné době se však používají v mnoha průmyslových procesech.

Jaký je rozdíl mezi oxidací a fermentací?

Dva termíny oxidace a fermentace jsou jasně dva odlišné procesy, které probíhají v živých organismech. Oba procesy však mohou generovat energii, i když se chemický proces za těmito dvěma pojmy liší. Oxidace označuje oxidaci sloučeniny v přítomnosti enzymů a molekulárního kyslíku, zatímco fermentace označuje přeměnu cukrů na kyseliny a alkoholy v přítomnosti enzymů a nepřítomnosti molekulárního kyslíku. To je klíčový rozdíl mezi oxidací a fermentací.

Kromě toho je typem enzymů použitých při reakcích také rozdíl mezi oxidací a fermentací. Oxidázy katalyzují oxidační reakce, zatímco kyselina mléčná dehydrogenáza, acetaldehyd dekarboxyláza a ethanol dehydrogenáza katalyzují fermentaci. Kromě toho mají v průmyslu různé množství aplikací. Oxidace je v čajovém průmyslu důležitá pro výrobu polyfenolů; v aerobních organismech je to nezbytné pro produkci energie. Na druhé straně je fermentace důležitá v mnoha průmyslových procesech, jako je mlékárenský průmysl, pekařství a alkohol, pro výrobu energie v cvičících svalech atd. Proto použití vede k dalšímu rozdílu mezi oxidací a fermentací..

Shrnutí - Oxidace vs Fermentace

Při shrnutí rozdílu mezi oxidací a fermentací je oxidace ztráta elektronů ze sloučeniny za vzniku další sloučeniny v přítomnosti enzymů a molekulárního kyslíku, zatímco fermentace je proces přeměny cukerných skupin na kyseliny a alkoholy v nepřítomnosti kyslíku. Oba procesy hrají hlavní roli v různých průmyslových procesech, i když jsou v některých případech nesprávně interpretovány. Většina mikrobů schopných provádět biochemické reakce oxidace a fermentace je zásadní ve vývoji průmyslových výrobních procesů založených na biotechnologiích..

Odkaz:

1. Jurtshuk, Peter a Jr. „Bakteriální metabolismus“. Lékařská mikrobiologie. 4. vydání., Americká národní lékařská knihovna, 1. ledna 1996, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. "Oxidace kyseliny linolové beta" Keministi - vlastní práce (CC0) přes Commons Wikimedia
2. „Kvašení etanolu“ David B. Carmack Jr. - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia