Forskellen mellem aerob og Anaerob gæring

Nøgleforskel - Aerob vs Anaerob fermentering
 

Udtrykket aerob fermentering er en misnomer, da fermentering er anaerob, dvs. den kræver ikke ilt. Aerob fermentering henviser således ikke til en fermenteringsproces; denne proces henviser til processen med cellulær respiration. Det vigtigste forskel mellem aerob og anaerob gæring er det aerob fermentering bruger ilt, mens anaerob gæring ikke bruger ilt. De yderligere forskelle vil blive drøftet i denne artikel.

Hvad er aerob gæring

Som nævnt ovenfor benævnes udtrykket "aerob fermentering", fordi gæring er en anaerob proces. Dette er simpelthen en proces, hvor man brænder enkle sukkerarter til energi i celler; mere videnskabeligt kan det kaldes aerob åndedræt.

Det kan defineres som processen til produktion af cellulær energi i nærvær af ilt. Det producerer groft 36 ATP-molekyler ved at nedbryde fødevarer i mitokondrierne. Det inkluderer tre trin, nemlig glycolyse, citronsyrecyklus og elektrontransportsystem. Det bruger kulhydrater, fedt og proteiner; de endelige produkter af denne proces er kuldioxid og vand.

Forenklet reaktion

C₆H₁₂O₆ (r) + 6 O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H₂O (l) + varme

ΔG = −2880 kJ pr. Mol C₆H₁₂O₆

(-) angiver, at reaktion kan ske spontant

Aerob respirationsproces

1. Glykolyse

Det er en metabolisk vej, der forekommer i cytosol af celler i levende organismer. Dette kan fungere enten i nærvær eller fravær af ilt. Det producerer pyruvat i nærvær af ilt. To ATP-molekyler produceres som nettenergiform.

Den samlede reaktion kan udtrykkes som følger:

Glucose + 2 NAD⁺ + 2 P_jeg + 2 ADP → 2 pyruvat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H⁺ + 2 H₂O + varme

Pyruvat oxideres til acetyl-CoA og CO₂ af pyruvatdehydrogenase-komplekset (PDC). Det er placeret i mitokondrier af eukaryot og cytosol af prokaryoter.

2. Citronsyrecyklus

Citronsyrecyklus kaldes også Krebs-cyklus og forekommer i mitochondrial matrix. Dette er en 8-trins proces, der involverer forskellige typer enzymer og co-enzymer. Nettogevinsten fra et glukosemolekyle er 6 NADH, 2 FADH_2, og 2 GTP.

3. Elektrontransportsystem

Elektrontransportsystem er også kendt som oxidativ phosphorylering. I eukaryoter forekommer dette trin i mitochondrial cristae.

Hvad er Anaerob gæring?

Anaerob gæring er en proces, der forårsager nedbrydning af organiske forbindelser. Denne proces reducerer nitrogen til organiske syrer og ammoniak. Kulstof fra organiske forbindelser frigives hovedsageligt som metangas (CH₄). En lille del kulstof kan respireres som CO₂. Nedbrydningsteknikken, der forekommer her, bruges i kompostering. Nedbrydningen forekommer som fire trin, nemlig: hydrolyse, acidogenese, acetogenese og methanogenesis.

Anaerob fermenteringsproces

1. Hydrolyse

C₆H₁₀O₄ + 2H₂O → C₆H₁₂O₆ + 2H₂

2. Syredannelse

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂ ↔ 2CH₃CH₂COOH + 2H₂O

C₆H₁₂O₆ → 3CH₃COOH

3. Acetogenese

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

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

CH₃CH₂OH + 2H₂O ↔ CH₃COO^- + 2H₂ +H⁺

4. Methanogenese

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH₄ + 2CH₃COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Hvad er forskellen mellem aerob og Anaerob gæring?

Karakteristika ved aerob og anaerob gæring

Brug af ilt:

Aerob gæring: Aerob fermentering bruger ilt.

Anaerob gæring: Anaerob gæring bruger ikke ilt.

ATP-udbytte:

Aerob gæring: Aerob fermentering giver 38 ATP-molekyler

Anaerob fermentering: Anaerob gæring producerer ikke ATP-molekyler.

Hændelse:

Aerob gæring: Aerob gæring forekommer i levende organismer.

Anaerob gæring: Anaerob gæring forekommer uden for levende organismer.

Mikroorganismens inddragelse:

Aerob gæring:  Ingen mikroorganismer er involveret

Anaerob gæring: Mikroorganismer er involveret

Temperatur:

Aerob gæring: En omgivelsestemperatur er ikke påkrævet for processen.

Anaerob gæring: Omgivelsestemperatur er påkrævet for processen.

Teknik:

Aerob gæring: Aerob gæring er en energiproduktionsmetode.

Anaerob gæring:  Anaerob gæring er en dekomponeringsmetode.

Niveauer:

Aerob gæring: Stadier inkluderer glycolyse, Krebs-cyklus og elektrontransportsystem

Anaerob gæring: Anaerob gæring har ingen glycolyse eller andre stadier.

CH₄ Produktion:

Aerob gæring: Aerob fermentering producerer ikke CH₄ .

Anaerob gæring: Anaerob gæring producerer CH_4.

Referencer:

Cellulær respiration [Online]. Tilgængelig: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration#Aerobic_respiration [Tilgået 7. juli 2016].

Anaerob gæring [Online]. Tilgængelig: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_anaerobic.htm 2016].

Anaerob fordøjelsesproces [Online]. Tilgængelig: http://www.wtert.eu/default.asp?Menue=13&ShowDok=12 [Tilgået 8. juli 2016].

 Billede høflighed: 

“CellRespiration” Af RegisFrey - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

”Kompost-snavs” Ved normanack - (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia