ความแตกต่างที่สำคัญ – การหมัก vs Glycolysis
ทั้งการหมักและไกลโคไลซิสเป็นกระบวนการเปลี่ยนโมเลกุลที่ซับซ้อน เช่น น้ำตาลและคาร์โบไฮเดรตให้อยู่ในรูปที่เรียบง่าย การหมักใช้ยีสต์หรือแบคทีเรียในกระบวนการแปลงในขณะที่ไกลโคไลซิสไม่ใช้ นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการหมักและไกลโคไลซิส และจะกล่าวถึงความแตกต่างเพิ่มเติมในบทความนี้
การหมักคืออะไร
การหมักเป็นกระบวนการเมแทบอลิซึมที่เปลี่ยนน้ำตาล (กลูโคส ฟรุกโตส และซูโครสเป็นหลัก) เป็นกรด ก๊าซ หรือแอลกอฮอล์ โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในยีสต์ แบคทีเรีย และเซลล์กล้ามเนื้อที่ขาดออกซิเจนเพื่อหมักกรดแลคติกวงจร Krebs และระบบขนส่งอิเล็กตรอนไม่เกิดขึ้นในกระบวนการหมัก อย่างไรก็ตาม วิถีการสกัดพลังงานเพียงอย่างเดียวคือไกลโคไลซิสบวกกับปฏิกิริยาพิเศษหนึ่งหรือสองปฏิกิริยา โดยพื้นฐานแล้วมันคือการสร้าง NAD+ จาก NADH ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการไกลโคไลซิส
ประเภทการหมัก
การหมักกรดแลคติกและการหมักแอลกอฮอล์เป็นการหมักประเภทหนึ่งที่โดดเด่น
การหมักกรดแลคติก
การหมักกรดแลคติกก็เป็นกระบวนการที่คล้ายคลึงกันซึ่งน้ำตาลจะถูกแปลงเป็นพลังงาน มักใช้ในการเก็บรักษาอาหาร
C6H12O6 (กลูโคส) → 2 CH 3CHOHCOOH (กรดแลคติก)
การหมักกรดแลคติกเกิดขึ้นต่อหน้าแบคทีเรีย เช่น แลคโตบาซิลลัส แอซิโดฟิลัส และเชื้อรา NADH ถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยตรงไปยังไพรูเวตในการหมักกรดแลคติก การหมักกรดแลคติกสามารถเห็นได้ในการผลิตโยเกิร์ตและภายในเซลล์กล้ามเนื้อ
หมักแอลกอฮอล์
เป็นกระบวนการที่น้ำตาล – กลูโคส ฟรุกโตส และซูโครสในอาหารจะถูกแปลงเป็นพลังงาน ขนมปัง ชา (คิมบูฉะ) และเครื่องดื่ม (แอลกอฮอล์ – ไวน์เบียร์ วิสกี้ วอดก้า และเหล้ารัม) ผลิตขึ้นโดยใช้การหมักด้วยแอลกอฮอล์
C6H12O6 (กลูโคส) → 2 C 2H5OH (เอทานอล) + 2 CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์)
ยีสต์และแบคทีเรียบางชนิดสามารถทำการหมักเอทานอลได้ ในการหมักเอทานอล NADH จะบริจาคอิเล็กตรอนให้กับอนุพันธ์ของไพรูเวต เพื่อผลิตเอทานอลเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
การหมัก
เบียร์ ไวน์ โยเกิร์ต ชีส กะหล่ำปลีดอง กิมจิ และเปปเปอโรนีเป็นตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการหมัก การหมักยังใช้ในการบำบัดน้ำเสีย การผลิตแอลกอฮอล์ในอุตสาหกรรม และในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนด้วย
ประโยชน์ของการหมัก
แบคทีเรียที่ผลิตระหว่างการหมัก (โปรไบโอติก) อาจมีประโยชน์ต่อระบบย่อยอาหาร นอกจากนี้ การถนอมอาหารโดยการหมักสามารถเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการได้เนื่องจากการหมักจะเพิ่มระดับวิตามิน
การหมักเอทานอล
ไกลโคไลซิสคืออะไร
Glycolysis ถูกกำหนดให้เป็นการสลายตัวของเอนไซม์ของคาร์โบไฮเดรต (เป็นกลูโคส) โดยวิธีอนุพันธ์ของฟอสเฟตด้วยการผลิตกรดไพรูวิกหรือกรดแลคติกและพลังงานที่เก็บไว้ในพันธะฟอสเฟตพลังงานสูงของ ATP
เรียกอีกอย่างว่า “กระบวนการแยกหวาน” เป็นวิถีเมแทบอลิซึมที่เกิดขึ้นในไซโตซอลของเซลล์ในสิ่งมีชีวิต สิ่งนี้สามารถทำงานเมื่อมีหรือไม่มีออกซิเจน ดังนั้นจึงสามารถแบ่งออกเป็นไกลโคไลซิสแบบแอโรบิกและแอนแอโรบิก แอโรบิกไกลโคไลซิสให้ ATP มากกว่ากระบวนการแบบไม่ใช้ออกซิเจน ด้วยการมีอยู่ของออกซิเจน มันจะผลิตไพรูเวตและโมเลกุล 2ATP ถูกผลิตขึ้นในรูปแบบพลังงานสุทธิ
ไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นวิธีการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพเพียงอย่างเดียวในระหว่างการออกกำลังกายระยะสั้นและเข้มข้นโดยให้พลังงานเป็นระยะเวลา 10 วินาทีถึง 12 นาที
ปฏิกิริยาโดยรวมสามารถแสดงได้ดังนี้
กลูโคส + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 ไพรูเวต + 2 NADH + 2 ATP + 2 H + + 2 H2O + ความร้อน
Pyruvate ถูกออกซิไดซ์เป็น acetyl-CoA และ CO2 โดย pyruvate dehydrogenase complex (PDC) ตั้งอยู่ในไมโทคอนเดรียของยูคาริโอตและไซโตซอลของโปรคาริโอต
ไกลโคไลซิสเกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงเกือบทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตทั้งแอโรบิกและแอนแอโรบิก
วิถีเมแทบอลิซึมของไกลโคไลซิสจะเปลี่ยนกลูโคสเป็นไพรูเวตโดยผ่านชุดเมแทบอไลต์ขั้นกลาง
การหมักและไกลโคไลซิสต่างกันอย่างไร
คำจำกัดความของการหมักและไกลโคไลซิส:
การหมัก: การหมักเป็นกระบวนการเมแทบอลิซึมที่เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรด ก๊าซ หรือแอลกอฮอล์
ไกลโคไลซิส: ไกลโคไลซิสเป็นการสลายคาร์โบไฮเดรตด้วยเอนไซม์
ลักษณะการหมักและไกลโคไลซิส:
การใช้ออกซิเจน:
การหมัก: การหมักไม่ใช้ออกซิเจน
ไกลโคไลซิส: ไกลโคไลซิสใช้ออกซิเจน
กระบวนการ:
การหมัก: การหมักถือเป็นการไม่ใช้ออกซิเจน
ไกลโคไลซิส: ไกลโคลิซิสเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือแอโรบิก
ATP ผลตอบแทน:
การหมัก: ได้รับพลังงานเป็นศูนย์ในระหว่างการหมัก
ไกลโคไลซิส: ผลิต ATP 2 โมเลกุล
เฟส:
การหมัก: การหมักมี 2 ขั้นตอนพื้นฐาน: การหมักกรดแลคติกและการหมักเอทานอล
ไกลโคไลซิส: ไกลโคไลซิสแบ่งออกเป็นไกลโคไลซิสแบบแอโรบิกและไม่ใช้ออกซิเจน
การมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์:
การหมัก: แบคทีเรียและยีสต์มีส่วนร่วมในการหมัก
ไกลโคไลซิส: แบคทีเรียและยีสต์เกี่ยวข้องกับไกลโคไลซิส
การผลิตเอทานอลหรือกรดแลคติก
การหมัก: การหมักทำให้เกิดเอทานอลหรือกรดแลคติก
ไกลโคไลซิส: ไกลโคลิซิสไม่ได้ผลิตเอธานอลหรือกรดแลคติก
การใช้กรดไพรูวิก
การหมัก: การหมักเริ่มต้นด้วยการใช้กรดไพรูวิก
ไกลโคไลซิส: ไกลโคลิซิสสร้างกรดไพรูวิก
ชะตากรรมของกรดไพรูวิก
การหมัก: กรดไพรูวิกถูกเปลี่ยนเป็นของเสีย
ไกลโคไลซิส: ไกลโคลิซิสผลิตกรดไพรูวิกเพื่อใช้สร้างพลังงาน อดีตการหายใจแบบแอโรบิก