Verschil tussen aërobe en anaërobe fermentatie

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 13:46

Belangrijk verschil - Aërobe versus anaërobe fermentatie

De term aërobe fermentatie is een verkeerde benaming omdat fermentatie anaëroob is, d.w.z. er is geen zuurstof voor nodig. Aërobe fermentatie verwijst dus niet echt naar een fermentatieproces; dit proces verwijst naar het proces van cellulaire ademhaling. Het belangrijkste verschil tussen aërobe en anaërobe fermentatie is dat aerobe fermentatie zuurstof gebruikt, terwijl anaërobe fermentatie geen zuurstof gebruikt. De verdere verschillen worden in dit artikel besproken.

Wat is aerobe fermentatie

Zoals hierboven vermeld, is de term "Aerobe fermentatie" verkeerd genoemd omdat fermentatie een anaëroob proces is. Simpel gezegd, dit is een proces van het verbranden van eenvoudige suikers tot energie in cellen; meer wetenschappelijk kan het aërobe ademhaling worden genoemd.

Het kan worden gedefinieerd als het proces van het produceren van cellulaire energie in aanwezigheid van zuurstof. Het produceert ruwweg 36 ATP-moleculen door voedsel in de mitochondriën af te breken. Het omvat drie stappen, namelijk glycolyse, citroenzuurcyclus en elektronentransportsysteem. Het verbruikt koolhydraten, vetten en eiwitten; de eindproducten van dit proces zijn koolstofdioxide en water.

Vereenvoudigde reactie

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

ΔG=−2880 kJ per mol C₆H₁₂O₆

(-) geeft aan dat een reactie spontaan kan plaatsvinden

Aërobe ademhalingsproces

1. Glycolyse

Het is een metabolische route die voorkomt in het cytosol van cellen in levende organismen. Dit kan zowel bij aanwezigheid als bij afwezigheid van zuurstof functioneren. Het produceert pyruvaat in aanwezigheid van zuurstof. Twee ATP-moleculen worden geproduceerd als de netto-energievorm.

De algehele reactie kan als volgt worden uitgedrukt:

Glucose + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 pyruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H ⁺ + 2 H_{2O + warmte}

Pyruvaat wordt geoxideerd tot acetyl-CoA en CO_{2 door het pyruvaatdehydrogenasecomplex (PDC). Het bevindt zich in mitochondriën van eukaryote en cytosol van prokaryoten.}

2. Citroenzuurcyclus

Citroenzuurcyclus wordt ook wel Krebs-cyclus genoemd en komt voor in de mitochondriale matrix. Dit is een proces van 8 stappen waarbij verschillende soorten enzymen en co-enzymen betrokken zijn. De nettowinst van één glucosemolecuul is 6 NADH, 2 FADH_{2,en 2 GTP.}

3. Elektronentransportsysteem

Elektronentransportsysteem is ook bekend als oxidatieve fosforylering. Bij eukaryoten vindt deze stap plaats in de mitochondriale cristae.

Wat is anaërobe fermentatie?

Anaërobe fermentatie is een proces dat de afbraak van organische verbindingen veroorzaakt. Dit proces reduceert stikstof tot organische zuren en ammoniak. Koolstof uit organische verbindingen komt voornamelijk vrij als methaangas (CH₄). Een klein deel van de koolstof kan worden ingeademd als CO_{2 De hier gebruikte ontledingstechniek wordt gebruikt bij compostering. De ontbinding vindt plaats in vier fasen, namelijk: hydrolyse, acidogenese, acetogenese en methanogenese.}

Anaërobe fermentatieproces

1. Hydrolyse

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

2. Acidogenese

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH_{3 CH}2_{OH + 2CO}2

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

C₆H₁₂O₆ → 3CH_{3 COOH}

3. Acetogenese

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. methanogenese

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H _2O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH ₄ + 2CH_3COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Wat is het verschil tussen aërobe en anaërobe fermentatie?

Kenmerken van aërobe en anaërobe fermentatie

Zuurstofgebruik:

Aerobe fermentatie: Aerobe fermentatie gebruikt zuurstof.

Anaërobe fermentatie: bij anaërobe fermentatie wordt geen zuurstof gebruikt.

ATP-opbrengst:

Aerobe fermentatie: Aerobe fermentatie levert 38 ATP-moleculen op

Anaërobe fermentatie: Anaërobe fermentatie produceert geen ATP-moleculen.

Voorkomen:

Aerobe fermentatie: Aerobe fermentatie vindt plaats in levende organismen.

Anaërobe fermentatie: Anaërobe fermentatie vindt plaats buiten levende organismen.

Betrokkenheid van het micro-organisme:

Aerobe fermentatie: er zijn geen micro-organismen bij betrokken

Anaërobe fermentatie: er zijn micro-organismen bij betrokken

Temperatuur:

Aerobe fermentatie: er is geen omgevingstemperatuur vereist voor het proces.

Anaërobe fermentatie: omgevingstemperatuur is vereist voor het proces.

Techniek:

Aerobe fermentatie: Aerobe fermentatie is een methode voor het produceren van energie.

Anaërobe fermentatie: Anaërobe fermentatie is een ontledingsmethode.

Stadia:

Aerobe fermentatie: stadia omvatten glycolyse, Krebs-cyclus en elektronentransportsysteem

Anaërobe fermentatie: Anaërobe fermentatie heeft geen glycolyse of andere stadia.

CH_{4 Productie:}

Aerobe fermentatie: Aerobe fermentatie produceert geen CH_4.

Anaërobe fermentatie: Anaërobe fermentatie produceert CH_4.