يعتمد الاختلاف الرئيسي بين الأكسدة والتخمير على نوع التفاعل الكيميائي. الأكسدة هي العملية الكيميائية التي يخضع فيها المركب للأكسدة في وجود الأكسجين بينما التخمر هو عملية كيميائية لإنتاج الأحماض والكحول وثاني أكسيد الكربون من السكريات في غياب الأكسجين.
الأكسدة والتخمير عمليات كيميائية حيوية. تحدث بشكل طبيعي في الكائنات الحية تحت تأثير الإنزيمات والعوامل المساعدة الأخرى. في الوقت الحاضر ، يشارك كلا التفاعلين الطبيعيين في الإنتاج الصناعي للجزيئات البيولوجية. لذلك ، فإن فهم هذه العمليات والتمييز بين الاثنين له أهمية كبيرة.ومن ثم ، تركز هذه المقالة على مناقشة الفرق بين الأكسدة والتخمير.
ما هو الأكسدة؟
الأكسدة تفاعل بيولوجي مهم يحدث بشكل أساسي في الكائنات الهوائية. يتضمن امتصاص الأكسجين بواسطة مركب ليحول نفسه إلى مركب مختلف. Oxidases هي الإنزيمات الرئيسية التي تحفز تفاعل الأكسدة. يمكن أن تكون عملية أكسدة المواد البيولوجية تلقائية أو خاضعة للرقابة. علاوة على ذلك ، قد تؤدي أكسدة المواد إلى تأثيرات إيجابية وسلبية بناءً على نوع المادة المؤكسدة. يمكن أن يحدث أيضًا من خلال تفاعل خطوة واحدة باستخدام إنزيم واحد فقط أو يمكن أن يكون تفاعلًا متعدد الخطوات يتضمن العديد من الإنزيمات.
تلعب الأكسدة دورًا رئيسيًا في معظم مسارات التمثيل الغذائي في الكائنات الحية عالية المستوى. تتضمن المسارات التي تخضع للأكسدة الفسفرة المؤكسدة لإنتاج ATP وأكسدة بيتا للأحماض الدهنية لإنتاج Acetyl Co A
الشكل 01: أكسدة حمض اللينوليك بيتا
علاوة على ذلك ، تعتبر الأكسدة عملية مهمة في صناعة الشاي الفاخر. بدلاً من إجراء عملية التخمير ، تلعب الأكسدة دورًا مهمًا لأنها لا تستنفد البوليفينول في النبات. وبالتالي ، فإن حفظ البوليفينول في الشاي لن يضر بجودة الشاي. في إنتاج الشاي ، يكون للإنزيم المعروف باسم بوليفينول أوكسيديز أهمية كبيرة. عندما تتلامس المستقلبات المعروفة بمضادات الاكسدة في الشاي مع الأكسجين ، يبدأ الأوكسيداز في العمل ، وينتج مادة البوليفينول ذات الوزن الجزيئي العالي. وبالتالي فإن مادة البوليفينول هذه قادرة على إضافة رائحة ولون للشاي الأسود. ومع ذلك ، في إنتاج الشاي ، تحدث الأكسدة في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، والتي تفرق بين أنواع الشاي المختلفة.
ما هو التخمير؟
التخمير هو العملية التي تتم في ظل ظروف لاهوائية. لذلك ، يحدث في غياب الأكسجين الجزيئي. العديد من الميكروبات والنباتات وخلايا العضلات البشرية قادرة على الخضوع للتخمير. أثناء التخمير ، يتم تحويل جزيئات السكر إلى كحول وأحماض. يستخدم التفاعل الكيميائي بشكل كبير في الإنتاج الصناعي لمنتجات الألبان ومنتجات المخابز والمشروبات الكحولية.
الشكل 02: تخمير الإيثانول
في السياق الطبيعي ، هناك نوعان رئيسيان من التخمير ، وكلاهما يتطلب مشاركة الإنزيمات. هاتان العمليتان هما تخمير حمض اللاكتيك وتخمير الإيثانول. في تخمير حمض اللاكتيك ، يتم تحويل جزء سكر البيروفات إلى حمض اللاكتيك تحت تأثير نازعة هيدروجين حامض اللاكتيك.يحدث تخمر حمض اللاكتيك بشكل أساسي في البكتيريا وعضلات الإنسان. يؤدي تراكم حمض اللاكتيك في عضلات الإنسان إلى ظهور التشنجات. يحدث تخمر الإيثانول بشكل أساسي في النباتات وفي بعض الميكروبات. إنزيمات الأسيتالديهيد ديكاربوكسيلاز والإيثانول ديهيدروجينيز تسهل هذه العملية.
ما هي أوجه التشابه بين الأكسدة والتخمير؟
- الأكسدة والتخمير عمليات كيميائية حيوية يمكن أن تنتج الطاقة في الأنظمة الحية.
- تتطلب كلتا العمليتين مشاركة الإنزيمات.
- أيضًا ، تبدأ هذه العمليات من مركب عضوي. ومن ثم ، فإن بدء كلتا العمليتين يحدث في وجود مركبات عضوية.
- علاوة على ذلك ، فهي عمليات طبيعية تحدث في الكائنات الحية. ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، يتم استخدامها في العديد من العمليات الصناعية.
ما هو الفرق بين الأكسدة والتخمير؟
من الواضح أن المصطلحين الأكسدة والتخمير هما عمليتان متميزتان تحدثان في الكائنات الحية. ومع ذلك ، يمكن أن تولد كلتا العمليتين طاقة على الرغم من اختلاف العملية الكيميائية وراء المصطلحين. تشير الأكسدة إلى أكسدة المركب في وجود الإنزيمات والأكسجين الجزيئي بينما يشير التخمير إلى تحول السكريات إلى الأحماض والكحول في وجود الإنزيمات وغياب الأكسجين الجزيئي. إذن ، هذا هو الفرق الرئيسي بين الأكسدة والتخمير.
علاوة على ذلك ، فإن نوع الإنزيمات المستخدمة أثناء التفاعلات هو أيضًا اختلاف بين الأكسدة والتخمير. تحفز أوكسيديز تفاعلات الأكسدة في حين أن نازعة هيدروجين حمض اللاكتيك وأسيتالديهيد ديكاربوكسيلاز وإيثانول ديهيدروجينيز يحفز التخمر. علاوة على ذلك ، لديهم عدد متنوع من التطبيقات في الصناعة. الأكسدة مهمة في صناعة الشاي لإنتاج البوليفينول. في الكائنات الهوائية ، من الضروري لإنتاج الطاقة.من ناحية أخرى ، يعد التخمير مهمًا في العديد من العمليات الصناعية مثل صناعة الألبان وصناعة المخابز وصناعة الكحول ، لتوليد الطاقة في العضلات التي تمارس ، وما إلى ذلك ، لذلك ، تؤدي الاستخدامات إلى اختلاف إضافي بين الأكسدة والتخمير.
ملخص - الأكسدة مقابل التخمر
في تلخيص الفرق بين الأكسدة والتخمير ، الأكسدة هي فقدان الإلكترونات من مركب لتشكيل مركب آخر في وجود الإنزيمات والأكسجين الجزيئي بينما التخمير هو عملية تحويل شقوق السكر إلى أحماض وكحولات في نقص الأكسجين. تلعب كلتا العمليتين أدوارًا رئيسية في العمليات الصناعية المختلفة ، على الرغم من إساءة تفسيرها في بعض الحالات. تعتبر معظم الميكروبات القادرة على أداء التفاعلات الكيميائية الحيوية للأكسدة والتخمير أساسية في تطوير عمليات الإنتاج الصناعي القائمة على التكنولوجيا الحيوية.
