The perbezaan utama antara fermentasi aerobik dan anaerob adalah bahawa penapaian aerobik menjana semula NAD⁺ di rantai pengangkutan elektron sedangkan penjanaan semula NAD⁺ dalam pernafasan anaerobik mengikuti glikolisis.

Fermentasi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan mekanisme pernafasan sel, yang berlaku tanpa oksigen. Walau bagaimanapun, dalam penapaian aerobik, akseptor elektron terakhir dalam rantai pengangkutan elektron adalah oksigen. Oleh itu, ia lebih tepat disebut pernafasan aerobik bukannya penapaian aerobik. Dua mekanisme penapaian anaerob adalah penapaian etanol dan penapaian asid laktik.

Kawasan Utama Dilindungi

1. Apakah Fermentasi Aerobik - Definisi, Proses, Peranan 2. Apakah Fermentasi Anaerobik - Definisi, Proses, Jenis, Peranan 3. Apakah Persamaan Antara Fermentasi Aerobik dan Anaerobik - Garis Besar Ciri Umum 4. Apakah Perbezaan Antara Fermentasi Aerobik dan Anaerobik - Perbandingan Perbezaan Utama

Syarat Utama: Fermentasi Aerobik, Fermentasi Anaerobik, ATP, Glukosa, NAD⁺, Oksigen

Apakah Fermentasi Aerobik

Seperti disebutkan di atas, respirasi aerobik adalah istilah yang lebih tepat dan saintifik untuk fermentasi aerobik. Pernafasan aerobik merujuk kepada sekumpulan tindak balas kimia yang terlibat dalam penghasilan tenaga dengan mengoksidasi makanan sepenuhnya. Ia membebaskan karbon dioksida dan air sebagai produk sampingan. Pernafasan aerobik berlaku terutamanya pada haiwan dan tumbuhan yang lebih tinggi. Ini adalah proses yang paling berkesan di antara pelbagai proses pengeluaran tenaga. Tiga langkah respirasi aerobik adalah glikolisis, kitaran Krebs, dan rantai pengangkutan elektron.

Glikolisis

Glikolisis adalah langkah pertama pernafasan aerobik, yang berlaku di sitoplasma. Proses ini memecah glukosa menjadi dua molekul piruvat. Molekul piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif untuk membentuk asetil-CoA. 2 ATP dan 2 NADH adalah hasil proses ini.

Kitaran Krebs

Kitaran Krebs berlaku di dalam matriks mitokondria. Pecahan lengkap asetil-CoA menjadi karbon dioksida berlaku dalam kitaran Krebs, menjana semula sebatian permulaan, oksaloasetat. Semasa kitaran Krebs, melepaskan tenaga dari asetil-CoA menghasilkan 2 GTP, 6 NADH, dan 2 FADH₂.

Rantai Pengangkutan Elektron

Penghasilan ATP semasa fosforilasi oksidatif menggunakan daya pengurangan NADH dan FADH2. Ia berlaku pada membran dalaman mitokondria. Rajah di bawah menunjukkan tindak balas kimia keseluruhan pernafasan aerobik.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

Gambar 1: Pernafasan Aerobik - Langkah

Apakah Fermentasi Anaerobik

Fermentasi merujuk kepada pemecahan kimia substrat organik oleh mikroorganisma menjadi etanol atau asid laktik sekiranya tiada oksigen. Pada kebiasaannya, ia memberi tenaga dan panas. Fermentasi berlaku di kawasan sitoplasma mikroorganisma seperti ragi, cacing parasit, dan bakteria. Dua langkah penapaian adalah glikolisis dan pengoksidaan separa piruvat. Berdasarkan jalan pengoksidaan piruvat, penapaian terdiri daripada dua jenis; penapaian etanol dan penapaian asid laktik. Hasil fermentasi bersih hanya 2 ATP.

Gambar 2: Fermentasi Aerobik dan Anaerobik

Penapaian Etanol

Fermentasi etanol berlaku terutamanya pada ragi sekiranya tiada oksigen. Dalam proses ini, penyingkiran karbon dioksida mengakibatkan dekarboksilasi piruvat menjadi asetaldehid. Asetaldehid kemudian diubah menjadi etanol dengan menggunakan atom hidrogen NADH. Effervescence berlaku kerana pembebasan gas karbon dioksida ke dalam medium. Persamaan kimia seimbang untuk penapaian etanol adalah seperti berikut:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

Penapaian Asid Laktik

Penapaian asid laktik berlaku terutamanya pada bakteria. Semasa penapaian asid laktik, piruvat berubah menjadi asid laktik. Tindak balas kimia keseluruhan untuk penapaian etanol dan penapaian asid laktik adalah seperti berikut:

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 2ATP

Persamaan Antara Fermentasi Aerobik dan Anaerobik

Perbezaan Antara Fermentasi Aerobik dan Anaerobik

Definisi

Fermentasi Aerobik: Set tindak balas kimia yang terlibat dalam penghasilan tenaga dengan mengoksidasi makanan sepenuhnya

Fermentasi anaerob: Pecahan kimia substrat organik menjadi etanol atau asid laktik oleh mikroorganisma dengan kehadiran oksigen

Kejadian

Fermentasi Aerobik: Berlaku di sitoplasma dan mitokondria

Fermentasi anaerob: Berlaku di sitoplasma

Jenis Organisma

Fermentasi Aerobik: Berlaku pada haiwan dan tumbuhan yang lebih tinggi

Fermentasi anaerob: Berlaku pada ragi, parasit, dan bakteria

Oksigen

Fermentasi Aerobik: Menggunakan oksigen molekul sebagai akseptor elektron terakhir dalam rantai pengangkutan elektron

Fermentasi anaerob: Tidak menggunakan oksigen

Air

Fermentasi Aerobik: Menghasilkan enam molekul air setiap molekul glukosa

Fermentasi anaerob: Tidak menghasilkan air

Pengoksidaan Substrat

Fermentasi Aerobik: Glukosa dipecah sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan oksigen

Fermentasi anaerob: Glukosa tidak teroksidasi sepenuhnya menjadi etanol dan asid laktik

NAD⁺ Penjanaan semula

Fermentasi Aerobik: NAD⁺ penjanaan semula berlaku dalam rantai pengangkutan elektron

Fermentasi anaerob: NAD⁺ pertumbuhan semula berlaku semasa pengoksidaan separa piruvat

Pengeluaran ATP semasa NAD⁺ Penjanaan semula

Fermentasi Aerobik: ATP adalah hasil semasa NAD⁺ penjanaan semula

Fermentasi anaerob: ATP bukan hasil semasa NAD⁺ penjanaan semula

Bilangan ATP yang Dihasilkan

Fermentasi Aerobik: Menghasilkan 36 ATP

Fermentasi anaerob: Menghasilkan 2 ATP

Kesimpulannya

Fermentasi aerobik dan anaerob adalah dua jenis respirasi sel yang terlibat dalam penghasilan tenaga dari glukosa. Fermentasi aerobik memerlukan oksigen sementara fermentasi anaerob tidak memerlukan oksigen. NAD⁺ regenerasi berlaku dalam rantai pengangkutan elektron respirasi aerobik semasa berlaku semasa pengoksidaan separa piruvat dalam respirasi anaerob.

Rujukan:

1. "Fermentasi dan Respirasi Anaerobik." Khan Academy, Terdapat di sini.

Gambar Kesopanan:

1. "Carta alir pernafasan selular" Oleh Pengguna Daycd, Pdefer, Bdesham di en.wikipedia - Dicipta oleh bdesham dengan en: OmniGraffle; diproses pasca dalam en: GraphicConverter (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons2. "Respirasi selular" Oleh Darekk2 - Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons