การหมักเทียบกับการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
การหายใจและการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่แตกต่างกันโดยมีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างทั้งสอง อย่างไรก็ตาม กระบวนการทั้งสองมีความหมายเหมือนกันในบางสถานการณ์ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจลักษณะของทั้งสองกระบวนการเพื่อระบุว่าสิ่งใดคือกระบวนการใด บทความนี้สรุปลักษณะของทั้งสองกระบวนการและทำการเปรียบเทียบอย่างยุติธรรมในตอนท้าย
การหมัก
การหมักเป็นกระบวนการที่ดึงพลังงานจากสารประกอบอินทรีย์โดยใช้ตัวรับอิเล็กตรอนภายในตัวรับอิเล็กตรอนภายในตัวมักเป็นสารประกอบอินทรีย์ ในขณะที่ออกซิเจนทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนในการหายใจแบบใช้ออกซิเจน พลังงานยังสกัดจากสารประกอบอินทรีย์ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และอาหารอื่นๆ การหมักเป็นกระบวนการที่ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจมากกว่า เนื่องจากมีการใช้ในกระบวนการเชิงพาณิชย์หลายอย่าง เช่น แอลกอฮอล์ ไวน์ เบียร์ และชา การใช้แบคทีเรียหมักมีความโดดเด่นในกระบวนการเชิงพาณิชย์ดังกล่าว การหมักกรดแลคติกและการหมักแอลกอฮอล์เป็นกระบวนการที่รู้จักกันดีที่สุด โดยกระบวนการหนึ่งจะทำให้เกิดกรดแลคติก ในขณะที่อีกกระบวนการหนึ่งให้แอลกอฮอล์หรือเอทานอล การหมักกรดอะซิติกทำให้เกิดมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้ยังมีกระบวนการหมักอื่นๆ อีกหลายอย่างที่ทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจน ขั้นตอนของไกลโคไลซิสในการหายใจเป็นกระบวนการหมัก โดยที่ไพรูเวตและเอทีพีผลิตจากกลูโคส การหมักกรดแลคติกเกิดขึ้นเมื่อขาดออกซิเจนหรือไม่ได้รับออกซิเจนอย่างเหมาะสมในกล้ามเนื้อ ซึ่งทำให้เป็นตะคริวดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าการหมักเกิดขึ้นทั้งในเส้นทางแอโรบิกและไม่ใช้ออกซิเจน
การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
การหายใจเป็นสิ่งสำคัญในการได้รับพลังงาน แต่ไม่ใช่ทุกแห่งในโลกที่มีออกซิเจน และนั่นทำให้สิ่งมีชีวิตต้องปรับตัวด้วยเทคนิคต่างๆ เพื่อใช้ชีวิตในสภาพแวดล้อมดังกล่าว การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นวิธีการหนึ่งในการดึงพลังงานจากสารอินทรีย์โดยใช้สารเคมีอื่นๆ ได้แก่ สารประกอบซัลเฟตหรือไนเตรตเป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้ายในกระบวนการ นอกจากนี้ ตัวรับอิเล็กตรอนเทอร์มินัลเหล่านี้ยังมีประสิทธิภาพในการลดน้อยลง และสามารถผลิตโมเลกุล ATP ได้เพียงสองสามโมเลกุลต่อโมเลกุลกลูโคสเท่านั้น โดยปกติ ของเสียคือซัลไฟด์ ไนไตรต์ หรือมีเทน และเป็นกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์สำหรับมนุษย์และสัตว์อื่นๆ ส่วนใหญ่ กรดแลคติกเป็นของเสียอีกชนิดหนึ่งที่เกิดจากการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน เป็นที่น่าสนใจที่จะรู้ว่าการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถเกิดขึ้นได้ในร่างกายมนุษย์เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความต้องการออกซิเจนสูงเพื่อให้กล้ามเนื้อเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในกรณีเช่นนี้ กรดแลคติกจะถูกสร้างขึ้นและทำให้กล้ามเนื้อเป็นตะคริว
การหมักกับการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนต่างกันอย่างไร
• การหมักเป็นกระบวนการที่ผลิตพลังงานจากสารประกอบอินทรีย์โดยใช้ตัวรับอิเล็กตรอนภายในร่างกาย และมีตัวรับอิเล็กตรอนหลายประเภท อย่างไรก็ตาม การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนใช้สารประกอบที่ไม่ใช่ออกซิเจนทั้งภายนอกและภายในเป็นตัวรับอิเล็กตรอนปลายทางในกระบวนการ
• การหมักมีอยู่ทั้งในระบบหายใจแบบแอโรบิกและแบบไม่ใช้ออกซิเจน แต่ไม่ใช่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
• การหมักใช้เป็นกระบวนการเชิงพาณิชย์ แต่ไม่ใช่การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
• แอลกอฮอล์และกรดแลคติกเป็นของเสียหลักของการหมักแต่ไม่เสมอไปในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน