الفرق الرئيسي - التخمير مقابل تحلل السكر
كلا من التخمير وتحلل الجلوكوز هما عمليتان لتحويل الجزيئات المعقدة مثل السكريات والكربوهيدرات إلى أشكال بسيطة. يستخدم التخمير الخميرة أو البكتيريا في عملية التحويل بينما لا يستخدم التحلل السكري. هذا هو الفرق الرئيسي بين التخمير وتحلل السكر ، وستتم مناقشة المزيد من الاختلافات في هذه المقالة.
ما هو التخمير؟
التخمير هو عملية التمثيل الغذائي التي تحول السكر (الجلوكوز والفركتوز والسكروز بشكل أساسي) إلى أحماض أو غازات أو كحول. يحدث بشكل أساسي في الخميرة والبكتيريا وخلايا العضلات المتعطشة للأكسجين من أجل تخمير حمض اللاكتيك.لا تحدث دورة كريبس ونظام نقل الإلكترون في التخمير. ومع ذلك ، فإن المسار الوحيد لاستخراج الطاقة هو تحلل السكر بالإضافة إلى تفاعل واحد أو تفاعلين إضافيين. إنه في الأساس تجديد NAD+من NADH المنتج أثناء تحلل السكر.
أنواع التخمير
تخمير حمض اللاكتيك وتخمير الكحول من الأنواع البارزة للتخمير
تخمير حمض اللاكتيك
تخمير حمض اللاكتيك هو أيضًا عمليات مماثلة حيث يتم تحويل السكر إلى طاقة. يستخدم في كثير من الأحيان في حفظ الطعام.
C6H12O6(الجلوكوز) → 2 CH3CHOHCOOH (حمض اللاكتيك)
تخمر حمض اللاكتيك يحدث في وجود البكتيريا مثل Lactobacillus acidophilus والفطريات. ينقل NADH الإلكترون مباشرة إلى البيروفات في تخمير حمض اللاكتيك. يمكن ملاحظة تخمر حمض اللاكتيك في إنتاج الزبادي وداخل خلايا العضلات.
تخمير الكحول
إنها عملية يتم فيها تحويل السكريات - الجلوكوز والفركتوز والسكروز في الطعام إلى طاقة. يتم إنتاج الخبز وبعض أنواع الشاي (كيمبوتشا) والمشروبات (الكحولية - نبيذ الجعة والويسكي والفودكا والروم) باستخدام التخمير الكحولي.
C6H12O6(الجلوكوز) → 2 C2H5OH (إيثانول) + 2 CO2(ثاني أكسيد الكربون)
يمكن أن تقوم الخميرة وبعض البكتيريا بإجراء تخمير الإيثانول. في تخمير الإيثانول ، يتبرع NADH بإلكتروناته إلى مشتق من البيروفات ، وينتج الإيثانول كمنتج نهائي.
استخدامات التخمير
البيرة والنبيذ واللبن والجبن ومخلل الملفوف والكيمتشي والبيبروني هي بعض الأمثلة على المنتجات التي ينتجها التخمير. يستخدم التخمير أيضًا في معالجة مياه الصرف الصحي ، وإنتاج الكحول الصناعي ، وفي إنتاج غاز الهيدروجين.
فوائد التخمير
قد تكون البكتيريا التي تنتج أثناء التخمير (البروبيوتيك) مفيدة للجهاز الهضمي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن حفظ الأطعمة عن طريق التخمير يمكن أن يزيد من قيمتها الغذائية لأن التخمير يزيد من مستوى الفيتامينات.
تخمير الإيثانول
ما هو تحلل السكر؟
يُعرّف تحلل الجلوكوز بأنه انهيار إنزيمي للكربوهيدرات (مثل الجلوكوز) عن طريق مشتقات الفوسفات مع إنتاج حمض البيروفيك أو اللاكتيك والطاقة المخزنة في روابط فوسفات عالية الطاقة من ATP.
يُعرف أيضًا باسم "عملية التقسيم الحلو". إنه مسار أيضي يحدث في العصارة الخلوية للخلايا في الكائنات الحية. يمكن أن يعمل هذا إما في وجود أو عدم وجود الأكسجين. لذلك ، يمكن تقسيمها على أنها تحلل هوائي ولا هوائي. ينتج عن تحلل السكر الهوائي المزيد من ATP مقارنة بالعملية اللاهوائية. مع وجود الأكسجين ، فإنه ينتج البيروفات ويتم إنتاج جزيئات 2ATP كصافي الطاقة.
التحلل اللاهوائي هو الوسيلة الفعالة الوحيدة لإنتاج الطاقة خلال التمرين القصير والمكثف الذي يوفر الطاقة لمدة 10 ثوانٍ إلى 12 دقيقة.
يمكن التعبير عن رد الفعل العام على النحو التالي.
الجلوكوز + 2 NAD++ 2 Pi+ 2 ADP → 2 بيروفات + 2 NADH + 2 ATP + 2 H++ 2 H2O + الحرارة
يتأكسد البيروفات إلى أسيتيل CoA و CO2 بواسطة مركب نازعة هيدروجين البيروفات (PDC). إنه موجود في الميتوكوندريا من حقيقيات النوى والعصارة الخلوية بدائيات النوى.
يحدث تحلل السكر ، مع تباين ، تقريبًا في جميع الكائنات الحية ، الهوائية واللاهوائية على حد سواء.
المسار الأيضي لتحلل السكر يحول الجلوكوز إلى بيروفات عن طريق سلسلة من المستقلبات الوسيطة.
ما الفرق بين التخمير وتحلل السكر؟
تعريف التخمير وتحلل السكر:
التخمير: التخمير هو عملية التمثيل الغذائي التي تحول السكر إلى أحماض أو غازات أو كحول.
تحلل السكر: تحلل السكر هو انهيار إنزيمي للكربوهيدرات.
خصائص التخمير وتحلل السكر:
استخدام الأكسجين:
التخمير: التخمر لا يستخدم الأكسجين.
تحلل السكر: يستخدم تحلل السكر الأكسجين.
العملية:
التخمير: يعتبر التخمير لا هوائي.
تحلل السكر: يمكن أن يكون التحلل اللاهوائي أو هوائي.
ATP العائد:
التخمير: يتم الحصول على طاقة صفرية أثناء التخمير.
تحلل السكر: يتم إنتاج جزيئين ATP
مراحل:
التخمير: يتكون التخمير من مرحلتين أساسيتين: تخمير حمض اللاكتيك وتخمير الإيثانول.
تحلل السكر: يتم تصنيف تحلل السكر إلى تحلل سكري هوائي ولا هوائي
مشاركة الكائنات الحية الدقيقة:
التخمير: تشارك البكتيريا والخميرة في التخمير.
تحلل السكر: البكتيريا والخميرة متورطان في تحلل السكر.
إنتاج الإيثانول أو حمض اللاكتيك
التخمير: ينتج التخمير الإيثانول أو حمض اللاكتيك.
تحلل السكر: لا ينتج تحلل السكر الإيثانول أو حمض اللاكتيك.
استخدام حمض البيروفيك
التخمير: يبدأ التخمر باستخدام حمض البيروفيك
تحلل السكر: ينتج تحلل السكر حمض البيروفيك.
مصير حمض البيروفيك
التخمير: يتم تحويل حمض البيروفيك إلى نفايات
تحلل السكر: ينتج تحلل السكر حمض بيروفيك لاستخدامه في توليد الطاقة. التنفس الهوائي السابق.
