Diferența cheie dintre oxidare și fermentare depinde de tipul de reacție chimică. Oxidarea este procesul chimic prin care un compus suferă oxidarea în prezența oxigenului, în timp ce fermentația este procesul chimic de producere a acizilor, alcoolilor și dioxidului de carbon din zaharuri în absența oxigenului.
Oxidarea și fermentația sunt procese biochimice. Ele apar în mod natural în organismele vii sub influența enzimelor și a altor cofactori. În prezent, ambele reacții naturale participă la producția la scară industrială de molecule biologice. Prin urmare, înțelegerea acestor procese și deosebirea celor două este de mare importanță. Prin urmare, acest articol se concentrează pe discutarea diferenței dintre oxidare și fermentare.
Ce este oxidarea?
Oxidarea este o reacție biologică importantă care are loc în principal în organismele aerobe. Implica absorbția oxigenului de către un compus pentru a se transforma într-un compus diferit. Oxidazele sunt principalele enzime care catalizează reacția de oxidare. Oxidarea materialului biologic poate fi spontană sau controlată. Mai mult, oxidarea materialelor poate duce la efecte pozitive și negative în funcție de tipul de material oxidat. Se poate întâmpla și printr-o reacție într-o singură etapă folosind o singură enzimă sau poate fi o reacție în mai multe etape care implică mai multe enzime.
Oxidarea joacă un rol major în majoritatea căilor metabolice ale organismelor de nivel superior. Căile care suferă oxidare implică fosforilarea oxidativă pentru producerea de ATP și beta-oxidarea acizilor grași pentru producerea de acetil Co A.
Figura 01: Beta oxidarea acidului linoleic
În plus, oxidarea este un proces important în fabricarea ceaiului fin. În loc să efectueze fermentația, oxidarea joacă un rol important, deoarece nu epuizează polifenolii din plantă. Astfel, conservarea polifenolilor din ceai nu va afecta calitatea ceaiului. În producerea ceaiului, enzima cunoscută sub numele de polifenol oxidază este de mare importanță. Când metaboliții cunoscuți sub numele de catechine din ceai intră în contact cu oxigenul, oxidaza începe să acționeze, producând polifenoli cu greutate moleculară mai mare. Acești polifenoli sunt astfel capabili să adauge aromă și culoare ceaiului negru. Cu toate acestea, în producția de ceai, oxidarea are loc în condiții controlate, care diferențiază diferitele soiuri de ceai.
Ce este fermentația?
Fermentația este procesul care are loc în condiții anaerobe. Prin urmare, apare în absența oxigenului molecular. Mulți microbi, plante și celule musculare umane sunt capabile să sufere fermentație. În timpul fermentației, are loc conversia moleculelor de zahăr în alcooli și acizi. Reacția chimică are o utilizare mare în producția industrială de produse lactate, produse de panificație și băuturi alcoolice.
Figura 02: Fermentarea etanolului
În contextul natural, există două tipuri principale de fermentație, ambele necesită implicarea enzimelor. Aceste două procese sunt fermentația acidului lactic și fermentația etanolului. În fermentația acidului lactic, conversia fragmentului de zahăr piruvat în acid lactic are loc sub influența dehidrogenazei acidului lactic. Fermentația acidului lactic are loc în principal în bacterii și în mușchii umani. Acumularea de acid lactic în mușchii umani duce la apariția crampelor. Fermentarea etanolului are loc în primul rând la plante și la unii microbi. Enzimele acetaldehida decarboxilaza si etanol dehidrogenaza faciliteaza acest proces.
Care sunt asemănările dintre oxidare și fermentare?
- Oxidarea și fermentația sunt procese biochimice care pot produce energie în sistemele vii.
- Ambele procese necesită implicarea enzimelor.
- De asemenea, aceste procese pornesc de la un compus organic. Prin urmare, inițierea ambelor procese are loc în prezența compușilor organici.
- În plus, sunt procese naturale care au loc în organismele vii; cu toate acestea, în prezent, ele sunt utilizate în multe procese industriale.
Care este diferența dintre oxidare și fermentare?
Cei doi termeni oxidare și fermentare sunt în mod clar două procese distincte care au loc în organismele vii. Cu toate acestea, ambele procese pot genera energie, chiar dacă procesul chimic din spatele celor doi termeni diferă. Oxidarea se referă la oxidarea unui compus în prezența enzimelor și a oxigenului molecular, în timp ce fermentația se referă la transformarea zaharurilor în acizi și alcooli în prezența enzimelor și absența oxigenului molecular. Deci, aceasta este diferența cheie dintre oxidare și fermentare.
În plus, tipul de enzime utilizate în timpul reacțiilor este, de asemenea, o diferență între oxidare și fermentare. Oxidazele catalizează reacțiile de oxidare, în timp ce dehidrogenaza acidului lactic, acetaldehida decarboxilaza și etanol dehidrogenaza catalizează fermentația. În plus, au o cantitate variată de aplicații în industrie. Oxidarea este importantă în industria ceaiului pentru producerea de polifenoli; la organismele aerobe, este necesar pentru producerea de energie. Pe de altă parte, fermentația este importantă în multe procese industriale, cum ar fi industria laptelui, industria panificației și industria alcoolului, pentru a genera energie în mușchii care se antrenează etc. Prin urmare, utilizările conduc la o diferență suplimentară între oxidare și fermentare.
Rezumat – Oxidare vs fermentare
Rezumând diferența dintre oxidare și fermentare, oxidarea este pierderea electronilor dintr-un compus pentru a forma un alt compus în prezența enzimelor și a oxigenului molecular, în timp ce fermentația este procesul de transformare a fragmentelor de zahăr în acizi și alcooli în absența oxigenului. Ambele procese joacă roluri majore în diferite procese industriale, chiar dacă sunt interpretate greșit în unele cazuri. Majoritatea microbilor capabili să efectueze reacțiile biochimice de oxidare și fermentare sunt fundamentale în dezvoltarea proceselor de producție industrială bazate pe biotehnologie.
