Forskel mellem oxidation og gæring

Det vigtigste forskel mellem oxidation og gæring afhænger af typen af ​​kemisk reaktion. Oxidation er den kemiske proces, ved hvilken en forbindelse gennemgår oxidation i nærvær af ilt, mens fermentering er den kemiske proces til produktion af syrer, alkoholer og kuldioxid fra sukker i fravær af ilt.

Oxidation og gæring er biokemiske processer. De forekommer naturligt i levende organismer under påvirkning af enzymer og andre cofaktorer. I dag deltager begge disse naturlige reaktioner i produktion i industriel skala af biologiske molekyler. Derfor er det vigtigt at forstå disse processer og skelne mellem de to. Derfor fokuserer denne artikel på at diskutere forskellen mellem oxidation og gæring.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er oxidation
3. Hvad er gæring
4. Ligheder mellem oxidation og gæring
5. Sammenligning side ved side - Oxidation vs gæring i tabelform
6. Resume

Hvad er oxidation?

Oxidation er en vigtig biologisk reaktion, der primært finder sted i aerobe organismer. Det involverer absorption af ilt af en forbindelse for at omdanne sig selv til en anden forbindelse. Oxidaser er de vigtigste enzymer, der katalyserer oxidationsreaktionen. Oxidation af biologisk materiale kan være spontan eller kontrolleret. Desuden kan oxidation af materialer føre til positive og negative virkninger baseret på typen af ​​oxideret materiale. Det kan også ske via en enkelttrinsreaktion ved kun at bruge et enzym eller kan være en fletrinsreaktion, der involverer mange enzymer.

Oxidation spiller en vigtig rolle i de fleste metaboliske veje i organismer på højere niveau. De veje, der gennemgår oxidation, involverer oxidativ fosforylering til produktion af ATP og beta-oxidation af fedtsyrer til fremstilling af Acetyl CoA.

Figur 01: Linolsyre-betaoxidation

Desuden er oxidation en vigtig proces ved fremstilling af fin te. I stedet for at udføre gæring, spiller oxidation en vigtig rolle, da det ikke udtømmes polyfenoler i planten. Bevarelse af polyfenoler i te vil således ikke skade kvaliteten af ​​te. Ved produktion af te er enzymet kendt som polyphenoloxidase af stor betydning. Når metabolitterne, der kaldes catechins i te, kommer i kontakt med ilt, begynder oxidasen at virke og producerer polyfenoler med højere molekylvægt. Disse polyphenoler er således i stand til at tilføje aroma og farve til den sorte te. Ved teproduktion finder oxidation imidlertid sted under kontrollerede forhold, der skelner mellem forskellige tesorter.

Hvad er gæring?

Fermentering er den proces, der finder sted under anaerobe forhold. Derfor forekommer det i fravær af molekylært ilt. Mange mikrober, planter og humane muskelceller er i stand til at gennemgå gæring. Under fermentering finder konvertering af sukkermolekyler til alkoholer og syrer sted. Den kemiske reaktion har stor anvendelse i den industrielle produktion af mejeriprodukter, bageriprodukter og alkoholholdige drikkevarer.

Figur 02: Ethanolfermentering

I den naturlige sammenhæng er der to hovedtyper af gæring, som begge kræver involvering af enzymer. Disse to processer er mælkesyrefermentering og ethanolfermentering. Ved mælkesyrefermentering foregår omdannelse af pyruvat-sukkerdelen til mælkesyre under påvirkning af mælkesyredehydrogenase. Mælkesyrefermentering forekommer primært i bakterier og i menneskelige muskler. Opbygning af mælkesyre i menneskelige muskler fører til krampeindtræden. Ethanolfermentering foregår primært i planter og i nogle mikrober. Enzymerne acetaldehyddekarboxylase og ethanoldehydrogenase letter denne proces.

Hvad er ligheden mellem oxidation og gæring?

• Oxidation og gæring er biokemiske processer, der kan producere energi i levende systemer.
• Begge processer kræver involvering af enzymer.
• Disse processer starter også fra en organisk forbindelse. Derfor initieres begge processer i nærvær af organiske forbindelser.
• Derudover er det naturlige processer, der finder sted i levende organismer; dog anvendes de i øjeblikket i mange industrielle processer.

Hvad er forskellen mellem oxidation og gæring?

De to udtryk oxidation og gæring er helt klart to forskellige processer, der finder sted i levende organismer. Begge processer kan imidlertid generere energi, selvom den kemiske proces bag de to udtryk adskiller sig. Oxidation refererer til oxidation af en forbindelse i nærværelse af enzymer og molekylært ilt, mens fermentering henviser til omdannelse af sukker til syrer og alkoholer i nærvær af enzymer og fravær af molekylært ilt. Så dette er den vigtigste forskel mellem oxidation og gæring.

Desuden er den type enzymer, der anvendes under reaktionerne, også en forskel mellem oxidation og gæring. Oxidaser katalyserer oxidationsreaktioner, mens mælkesyredehydrogenase, acetaldehyddekarboxylase og ethanoldehydrogenase katalyserer fermentering. Derudover har de en varieret mængde applikationer i branchen. Oxidation er vigtig i teindustrien til fremstilling af polyfenoler; i aerobe organismer er det nødvendigt til produktion af energi. På den anden side er gæring vigtig i mange industrielle processer såsom mejeriindustri, bageriindustri og alkoholindustri, for at generere energi i træningsmuskler osv. Derfor fører anvendelserne til en yderligere forskel mellem oxidation og gæring.

Sammendrag - Oxidation vs gæring

Ved at opsummere forskellen mellem oxidation og fermentering er oxidation at miste elektroner fra en forbindelse til dannelse af en anden forbindelse i nærværelse af enzymer og molekylært ilt, mens fermentering er processen med at omdanne sukkerdele til syrer og alkoholer i fravær af ilt. Begge processer spiller store roller i forskellige industrielle processer, selvom de er fejlagtigt fortolket i nogle tilfælde. De fleste mikrober, der er i stand til at udføre de biokemiske reaktioner af oxidation og gæring, er grundlæggende i udviklingen af ​​bioteknologibaserede industrielle produktionsprocesser.

Reference:

1. Jurtshuk, Peter og Jr. "Bakteriel stofskifte." Medicinsk mikrobiologi. 4. udgave., U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1996, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "Linolsyre beta-oxidation" Af Keministi - Eget arbejde (CC0) via Commons Wikimedia
2. “Ethanolfermentation” af David B. Carmack Jr. - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia