Perbezaan Antara Fermentasi Aerobik dan Anaerobik

Perbezaan Utama - Aerobik vs Fermentasi Anaerobic
 

Istilah aerobik penapaian adalah salah faham kerana penapaian adalah anaerobik, iaitu, ia tidak memerlukan oksigen. Oleh itu, penapaian aerobik sebenarnya tidak merujuk kepada proses penapaian; proses ini merujuk kepada proses pernafasan selular. The perbezaan utama antara penapaian aerobik dan anaerobik ialah penapaian aerobik menggunakan oksigen manakala penapaian anaerobik tidak menggunakan oksigen. Perbezaan selanjutnya akan dibincangkan dalam artikel ini.

Apa itu Fermentasi Aerobik

Seperti yang disebutkan di atas, istilah "penapaian aerobik" tidak dijelaskan kerana penapaian adalah proses anaerobik. Ringkasnya, ini adalah proses pembakaran gula mudah untuk tenaga dalam sel; lebih saintifik, ia boleh dipanggil respirasi aerobik.

Ia boleh ditakrifkan sebagai proses menghasilkan tenaga sel dalam kehadiran oksigen. Ia menghasilkan 36 molekul ATP dengan memecah makanan di mitokondria. Ia termasuk tiga langkah iaitu glikolisis, kitaran asid sitrik, dan sistem pengangkutan elektron. Ia menggunakan Karbohidrat, Lemak, dan Protein; produk akhir proses ini adalah karbon dioksida dan air.

Tindak balas mudah

C₆H₁₂O₆ (s) + 6 O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H₂O (l) + haba

ΔG = -2880 kJ setiap mol C₆H₁₂O₆

(-) menunjukkan bahawa tindak balas boleh berlaku secara spontan

Proses Pernafasan Aerobik

1. Glikolisis

Ia adalah laluan metabolik yang berlaku di sitosol sel dalam organisma hidup. Ini boleh berfungsi sama ada dengan kehadiran atau ketiadaan oksigen. Ia menghasilkan piruvat di hadapan oksigen. Dua molekul ATP dihasilkan sebagai bentuk tenaga bersih.

Tindak balas keseluruhan boleh dinyatakan seperti berikut:

Glukosa + 2 NAD⁺ + 2 P_i + 2 ADP → 2 piruvat + 2 NADH + 2 ATP + 2 H⁺ + 2 H₂O + haba

Pyruvate dioksidakan kepada asetil-CoA dan CO₂ oleh kompleks pyruvate dehydrogenase (PDC). Ia terletak di mitokondria eukariotik dan sitosol prokariotik.

2. Kitaran Asid Citric

Kitaran Asid Citric juga dipanggil kitaran Krebs dan berlaku dalam matriks mitokondria. Ini adalah proses 8 langkah yang melibatkan pelbagai jenis enzim dan ko-enzim. Keuntungan bersih dari satu molekul glukosa ialah 6 NADH, 2 FADH_2, dan 2 GTP.

3. Sistem Pengangkutan Elektron

Sistem pengangkutan elektron juga dikenali sebagai fosforilasi oksidatif. Dalam eukariota, langkah ini berlaku dalam kristal mitokondria.

Apakah Fermentasi Anaerobic?

Penapaian anaerobik adalah proses yang menyebabkan pecahan sebatian organik. Proses ini mengurangkan nitrogen kepada asid organik dan ammonia. Karbon dari sebatian organik dikeluarkan terutamanya sebagai gas metana (CH₄). Sebilangan kecil karbon boleh diberi respirasi sebagai CO₂. Teknik penguraian berlaku di sini digunakan dalam pengkomposan. Penguraian berlaku seperti empat peringkat iaitu: hidrolisis, asidogenesis, asetik, dan metanogenesis.

Proses Fermentasi Anaerobic

1. Hidrolisis

C₆H₁₀O₄ + 2H₂O → C₆H₁₂O₆ + 2H₂

2. Acidogenesis

C₆H₁₂O₆ ↔ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂ ↔ 2CH₃CH₂COOH + 2H₂O

C₆H₁₂O₆ → 3CH₃COOH

3. Acetogenesis

CH₃CH₂COO^- + 3H₂O ↔ CH₃COO^- + H⁺ + HCO₃^- + 3H₂

C₆H₁₂O₆ + 2H₂O ↔ 2CH₃COOH + 2CO₂ + 4H₂

CH₃CH₂OH + 2H₂O ↔ CH₃COO^- + 2H₂ +H⁺

4. Methanogenesis

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

2C₂H₅OH + CO₂ → CH₄ + 2CH₃COOH

CH₃COOH → CH₄ + CO₂

Apakah perbezaan antara Fermentasi Aerobik dan Anaerobik?

Ciri-ciri Fermentasi Aerobik dan Anaerobik

Penggunaan oksigen:

Penapaian aerobik: Penapaian aerobik menggunakan oksigen.

Penapaian anaerobik: Penapaian anaerobik tidak menggunakan oksigen.

Hasil ATP:

Penapaian aerobik: Penapaian aerobik menghasilkan 38 molekul ATP

Anaerobic penapaian: Penapaian anaerobik tidak menghasilkan molekul ATP.

Kejadian:

Penapaian aerobik: Penapaian aerobik berlaku di dalam organisma hidup.

Penapaian anaerobik: Penapaian anaerobik berlaku di luar organisma hidup.

Penglibatan Mikroorganisma:

Penapaian aerobik:  Tiada mikroorganisma yang terlibat

Penapaian anaerobik: Mikroorganisma terlibat

Suhu:

Penapaian aerobik: Suhu ambien tidak diperlukan untuk proses ini.

Penapaian anaerobik: Suhu ambient diperlukan untuk proses tersebut.

Teknik:

Penapaian aerobik: Penapaian aerobik adalah kaedah pengeluaran tenaga.

Penapaian anaerobik:  Penapaian anaerobik adalah kaedah penguraian.

Peringkat:

Penapaian aerobik: Tahap termasuk Glycolysis, kitaran Krebs, dan sistem pengangkutan elektron

Penapaian anaerobik: Penapaian anaerobik tidak mempunyai glikolisis atau peringkat lain.

CH₄ Pengeluaran:

Penapaian aerobik: Penapaian aerobik tidak menghasilkan CH₄ .

Penapaian anaerobik: Penapaian anaerobik menghasilkan CH_4.

Rujukan:

Pernafasan selular [Dalam Talian]. Tersedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_respiration#Aerobic_respiration [Diakses pada 7 Julai 2016].

Fermentasi Anaerobic [Dalam Talian]. Terdapat: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_anaerobic.htm 2016].

Proses pencernaan anaerobik [Dalam Talian]. Tersedia: http://www.wtert.eu/default.asp?Menue=13&ShowDok=12 [Diakses pada 8 Julai 2016].

 Image Courtesy: 

"CellRespiration" Oleh RegisFrey - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons

"Kompos-kot" Oleh normanack - (CC BY 2.0) melalui Wikimedia Commons