Zowel fermentatie als glycolyse zijn processen voor het omzetten van complexe moleculen zoals suikers en koolhydraten in eenvoudige vormen. Fermentatie maakt gebruik van gist of bacteriën in het conversieproces, terwijl glycolyse dat niet is. Dit is het belangrijkste verschil tussen fermentatie en glycolyse, en verdere verschillen zullen in dit artikel worden besproken.
Fermentatie is een metabolisch proces dat suiker (voornamelijk glucose, fructose en sucrose) omzet in zuren, gassen of alcohol. Het komt in principe voor in gist, bacteriën en zuurstof-uitgehongerde spiercellen om melkzuur te fermenteren. Krebs-cyclus en elektronentransportsysteem komen niet voor tijdens fermentatie. De enige energie-extractie-route is echter glycolyse plus een of twee extra reacties. Het is eigenlijk de Regeneration of NAD+ van de NADH geproduceerd tijdens glycolyse.
Melkzuurfermentatie en alcoholfermentatie zijn prominente soorten fermentatie.
Melkzuurgisting is ook een vergelijkbaar proces waarbij suiker wordt omgezet in energie. Het wordt vaker gebruikt bij het bewaren van voedsel.
C6H12O6 (glucose) → 2 CH3CHOHCOOH (melkzuur)
Melkzuurfermentatie vindt plaats in de aanwezigheid van bacteriën zoals Lactobacillus acidophilus en schimmels. NADH draagt het elektron rechtstreeks over aan pyruvaat bij fermentatie van melkzuur. Melkzuurgisting is te zien bij de productie van yoghurt en in de spiercellen.
Het is een proces waarbij de suikers - glucose, fructose en sucrose in voedsel worden omgezet in energie. Brood, wat thee (Kimbucha) en dranken (alcoholisch - bierwijn, whisky, wodka en rum) worden geproduceerd met alcoholische gisting.
C6H12O6 (glucose) → 2 C2H5OH (ethanol) + 2 CO2 (kooldioxide)
Gist en bepaalde bacteriën kunnen ethanolvergisting uitvoeren. Bij ethanolgisting doneert NADH de elektronen aan een derivaat van een pyruvaat, waarbij ethanol wordt geproduceerd als een eindproduct.
Bier, wijn, yoghurt, kaas, zuurkool, Kimchi en Pepperoni zijn enkele voorbeelden van producten die worden geproduceerd door fermentatie. Fermentatie wordt ook gebruikt in de rioolwaterzuivering, industriële alcoholproductie en in de productie van waterstofgas.
Bacteriën geproduceerd tijdens fermentatie (probiotica) kunnen gunstig zijn voor het spijsverteringsstelsel. Bovendien kan het bewaren van voedingsmiddelen door fermentatie hun voedingswaarde verhogen omdat fermentatie het vitaminegehalte verhoogt.
Ethanol fermentatie
Glycolyse wordt gedefinieerd als een enzymatische afbraak van koolhydraten (als glucose) door middel van fosfaatderivaten met de productie van pyruvisch of melkzuur en energie opgeslagen in hoogenergetische fosfaatbruggen van ATP.
Het is ook bekend als 'sweet splitsen'. Het is een metabolische route die voorkomt in het cytosol van cellen in levende organismen. Dit kan functioneren in aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof. Daarom kan het worden ingedeeld als aerobe en anaerobe glycolyse. aërobe glycolyse geeft meer ATP dan anaëroob proces. Met de aanwezigheid van zuurstof produceert het pyruvaat en worden 2ATP-moleculen geproduceerd als de netto energievorm.
Anaerobe glycolyse is het enige effectieve middel voor energieproductie tijdens korte, intense oefeningen die energie leveren gedurende een periode van 10 seconden tot 12 minuten.
De totale reactie kan als volgt worden uitgedrukt.
Glucose + 2 NAD+ + 2 Pik + 2 ADP → 2 pyruvaat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H+ + 2 H2O + warmte
Pyruvaat wordt geoxideerd tot acetyl-CoA en CO2 door het pyruvaat dehydrogenase-complex (PDC). Het bevindt zich in mitochondria van eukaryoot en cytosol van prokaryoten.
De glycolyse vindt, met variatie, bijna in alle organismen plaats, zowel aeroob als anaëroob.
De metabolische route van glycolyse zet glucose om in pyruvaat via een reeks van tussenliggende metabolieten.
Fermentatie: Fermentatie is een metabolisch proces dat suiker omzet in zuren, gassen of alcohol.
glycolyse: Glycolyse is een enzymatische afbraak van koolhydraten.
Fermentatie: Fermentatie maakt geen gebruik van zuurstof.
glycolyse: Glycolyse maakt gebruik van zuurstof.
Fermentatie: Fermentatie wordt als anaeroob beschouwd.
glycolyse: Glycolyse kan anaëroob of aeroob zijn.
Fermentatie: Tijdens de vergisting wordt geen energie verbruikt.
glycolyse: Er worden 2 ATP-moleculen geproduceerd.
Fermentatie: Fermentatie heeft 2 basisfasen: melkzuurgisting en ethanolfermentatie.
glycolyse: Glycolyse wordt geclassificeerd in aërobe en anaerobe glycolyse
Fermentatie: Bacteriën en gist zijn betrokken bij fermentatie.
glycolyse: Bacteriën en gisten zijn betrokken bij glycolyse.
Fermentatie: Fermentatie produceert ethanol of melkzuur.
glycolyse: Glycolyse produceert geen ethanol of melkzuur.
Fermentatie: Fermentatie begint met het gebruik van pyruvinezuur.
glycolyse: Glycolyse produceert pyruvinezuur.
Fermentatie: Pyruvic zuur wordt omgezet in afvalproduct
glycolyse: Glycolyse produceert pyrodruivenzuur om te gebruiken voor het genereren van energie. Ex-aërobe ademhaling.
Afbeelding met dank aan:
"Ethanol fermentatie" door Davidcarmack - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"Glycolysis metabolic pathway 3 annotated" door Thomas Shafee - Eigen werk (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia