Ключевая разница между окислением и ферментацией зависит от типа химической реакции. Окисление - это химический процесс, при котором соединение подвергается окислению в присутствии кислорода, а ферментация - это химический процесс образования кислот, спиртов и углекислого газа из сахаров в отсутствие кислорода.
Окисление и брожение являются биохимическими процессами. Они возникают естественным образом в живых организмах под влиянием ферментов и других кофакторов. В настоящее время обе эти естественные реакции участвуют в промышленном производстве биологических молекул. Поэтому понимание этих процессов и их различение имеет большое значение. Следовательно, эта статья посвящена обсуждению разницы между окислением и ферментацией.
Что такое окисление?
Окисление является важной биологической реакцией, которая в основном происходит в аэробных организмах. Он включает поглощение кислорода соединением для превращения себя в другое соединение. Оксидазы являются основными ферментами, катализирующими реакции окисления. Окисление биологического материала может быть спонтанным или контролируемым. Кроме того, окисление материалов может привести к положительным и отрицательным эффектам в зависимости от типа окисляемого материала. Это также может произойти в результате одностадийной реакции с использованием только одного фермента или может быть многостадийной реакцией с участием многих ферментов.
Окисление играет важную роль в большинстве метаболических путей в организмах более высокого уровня. Пути, которые подвергаются окислению, включают окислительное фосфорилирование для производства АТФ и бета-окисление жирных кислот для производства ацетил-Ко А.
Рисунок 01: Бета-окисление линолевой кислоты
Кроме того, окисление является важным процессом в производстве изысканного чая. Вместо ферментации важную роль играет окисление, поскольку оно не истощает запасы полифенолов в растении. Таким образом, сохранение полифенолов в чае не повредит качеству чая. В производстве чая большое значение имеет фермент, известный как полифенолоксидаза. Когда метаболиты чая, известные как катехины, вступают в контакт с кислородом, начинает действовать оксидаза, производя полифенолы с более высокой молекулярной массой. Таким образом, эти полифенолы способны придавать аромат и цвет черному чаю. Однако при производстве чая окисление происходит в контролируемых условиях, которые различаются между разными сортами чая.
Что такое ферментация?
Брожение – это процесс, протекающий в анаэробных условиях. Следовательно, это происходит в отсутствие молекулярного кислорода. Многие микробы, растения и мышечные клетки человека способны подвергаться ферментации. В процессе брожения происходит превращение молекул сахара в спирты и кислоты. Химическая реакция широко используется в промышленном производстве молочных продуктов, хлебобулочных изделий и алкогольных напитков.
Рисунок 02: Ферментация этанола
В естественном контексте существует два основных типа брожения, оба из которых требуют участия ферментов. Этими двумя процессами являются молочнокислое брожение и брожение этанола. При молочнокислом брожении превращение части пируватного сахара в молочную кислоту происходит под влиянием дегидрогеназы молочной кислоты. Молочнокислое брожение в основном происходит в бактериях и в мышцах человека. Накопление молочной кислоты в мышцах человека приводит к возникновению судорог. Ферментация этанола происходит в основном в растениях и в некоторых микробах. Этот процесс облегчают ферменты ацетальдегиддекарбоксилаза и этанолдегидрогеназа.
Каковы сходства между окислением и ферментацией?
- Окисление и ферментация – это биохимические процессы, которые могут производить энергию в живых системах.
- Оба процесса требуют участия ферментов.
- Кроме того, эти процессы начинаются с органического соединения. Следовательно, инициирование обоих процессов происходит в присутствии органических соединений.
- Кроме того, это естественные процессы, происходящие в живых организмах; однако в настоящее время они используются во многих промышленных процессах.
В чем разница между окислением и ферментацией?
Два термина окисление и ферментация явно представляют собой два разных процесса, происходящих в живых организмах. Однако оба процесса могут генерировать энергию, хотя химический процесс, лежащий в основе этих двух терминов, различается. Окисление относится к окислению соединения в присутствии ферментов и молекулярного кислорода, тогда как ферментация относится к превращению сахаров в кислоты и спирты в присутствии ферментов и в отсутствие молекулярного кислорода. Итак, в этом ключевое различие между окислением и ферментацией.
Более того, тип ферментов, используемых во время реакций, также является разницей между окислением и ферментацией. Оксидазы катализируют реакции окисления, тогда как дегидрогеназа молочной кислоты, ацетальдегиддекарбоксилаза и этанолдегидрогеназа катализируют ферментацию. Кроме того, они имеют разнообразное применение в промышленности. Окисление важно в чайной промышленности для производства полифенолов; в аэробных организмах он необходим для производства энергии. С другой стороны, ферментация важна во многих промышленных процессах, таких как молочная, хлебопекарная и алкогольная промышленность, для выработки энергии в тренирующихся мышцах и т. д. Таким образом, обычаи ведут к еще большему различию между окислением и ферментацией.
Резюме – Окисление и ферментация
Обобщая разницу между окислением и ферментацией, можно сказать, что окисление - это потеря электронов из соединения с образованием другого соединения в присутствии ферментов и молекулярного кислорода, тогда как ферментация - это процесс преобразования фрагментов сахара в кислоты и спирты в отсутствие кислорода. Оба процесса играют важную роль в различных промышленных процессах, хотя в некоторых случаях они неправильно интерпретируются. Большинство микробов, способных осуществлять биохимические реакции окисления и ферментации, имеют основополагающее значение для разработки основанных на биотехнологиях промышленных производственных процессов.
