Overal om ons heen vinden verschillende chemische processen plaats. Maar ondanks ons gebrek aan interesse worden we opnieuw geconfronteerd met twee van zulke veelvoorkomende verschijnselen: glycolyse en fermentatie. Het proces begint in de cellen van de levende organismen. Ze zijn onmiskenbaar verschillend, maar hoe verschillend zijn ze? Dit is iets waar we in dit artikel naar zullen kijken.
Glycolyse versus fermentatie
Het belangrijkste verschil tussen glycolyse en fermentatie is dat glycolyse al dan niet zuurstof nodig heeft, terwijl fermentatie zonder zuurstof plaatsvindt. Glycolyse is de eerste stap in de productie van het energieopslagmolecuul ATP, en als het eenmaal is gestart, kan het op twee manieren verlopen: met of zonder zuurstof. Fermentatie is het resultaat van een pad zonder zuurstof.
Glycolyse is de eerste stap in het proces van cellulaire ademhaling. Het proces begint met de afbraak van glucose, een molecuul met zes koolstofatomen dat is opgesplitst in twee moleculen met elk drie koolstofatomen. Het proces kan zowel in aanwezigheid van zuurstof als in afwezigheid van zuurstof plaatsvinden.
Aan de andere kant is fermentatie een anaërobe chemische reactie die optreedt als onderdeel van cellulaire ademhaling. Anaërobe ademhaling is een andere term voor fermentatie. De reactie vindt plaats in het cytoplasma van eukaryote cellen. Deze manier van reageren is ook minder efficiënt dan de eerste omdat het optreedt wanneer zuurstof schaars is.
Vergelijkingstabel tussen glycolyse en fermentatie
| Parameters van vergelijking | glycolyse | Fermentatie |
| Is het nodig in aanwezigheid van zuurstof? | Ja | Nee |
| Voorval | mitochondriën | Cytoplasma |
| Hoeveel ATP-moleculen produceert het? | 4 ATP-moleculen | 2 ATP-moleculen |
| Chemische conversie | Glucose naar pyruvaat | Pyruvaat tot melkzuur en alcohol |
| Eindproducten | 2 pyruvaatmoleculen, 4 ATP-moleculen en twee NADH. | CO2, ethanol en energie. |
Wat is glycolyse?
Voedsel wordt door een organisme als brandstof gebruikt en het voedsel wordt door een reeks chemische reacties omgezet in brandstof. We hebben het over glycolyse, de eerste fase van cellulaire ademhaling. Het helpt bij de vorming van ATP, of adenosinetrifosfaat, een soort energiemolecuul. De afbraak van het glucosemolecuul is de eerste stap in het glycolyseproces. Zes koolstofatomen vormen een glucosemolecuul. De procedure kan worden uitgevoerd in aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof. In aanwezigheid van zuurstof gaat de glycolyse verder naar de cyclus van Kreb. De citroenzuurcyclus wordt gevolgd door de veranderingsstap van de elektronenoverdracht in de Krebs-cyclus. In deze stap wordt in eerste instantie ATP geproduceerd.
Hoewel het belangrijkste doel van het proces is om energie (ATP's) te produceren, begint het met het afbreken van glucose met behulp van twee ATP-moleculen. De glucose wordt gesplitst in twee moleculen, elk met drie koolstofatomen. Deze twee-drie koolstofatomen, of fosfoglyceraldehyde, worden vervolgens omgezet in pyruvaat, een molecuul met drie koolstofatomen. Het is ook vermeldenswaard dat elke fosfoglyceraldehyde twee ATP-moleculen genereert, voor een totaal van vier ATP-moleculen en NADH. In de ETC-fase helpt NADH bij de aanmaak van ATP's. Het belangrijkste om te onthouden is dat glucose wordt omgezet in pyruvaatmoleculen.
Wat is fermentatie?
Daarentegen is fermentatie een anaërobe chemische reactie die plaatsvindt tijdens cellulaire ademhaling. Anaërobe ademhaling is een andere naam voor fermentatie. De reactie vindt plaats in het cytoplasma van eukaryote cellen. Deze reactiewijze is minder efficiënt dan de eerste omdat deze optreedt wanneer zuurstof schaars is. Fermentatie kan twee vormen aannemen: de ene komt voor in planten en gist, en de andere bij dieren. Het is vermeldenswaard dat gisten eencellige organismen zijn. Glucose is het fundamentele molecuul voor beide soorten; zoals eerder vermeld, is het een molecuul met zes koolstofatomen.
Wat de twee soorten planten, gist en dieren onderscheidt, zijn hun eindproducten. In planten en gisten produceert het ethanol, koolstofdioxide en energie. Exotherme processen zijn processen waarbij energie vrijkomt, daarom wordt ademhaling een exotherm proces genoemd. Dieren daarentegen produceren melkzuur en energie. In vergelijking met fermentatie, wat een aëroob ademhalingsproces is, komt bij glycolyse veel meer energie vrij. Er worden dus vier ATP-moleculen geproduceerd tijdens glycolyse, terwijl slechts twee ATP-moleculen kunnen worden geproduceerd tijdens fermentatie. De fermentatie mist oxidatieve fosforylering, die optreedt in afwezigheid van zuurstof. In tegenstelling tot glycolyse laat fermentatie de Krebs-cyclus of de elektronentransportfase niet toe.
Belangrijkste verschillen tussen glycolyse en fermentatie
Gevolgtrekking
De eerste stap in het glycolyseproces is de afbraak van het glucosemolecuul. Glycolyse vordert naar de cyclus van Kreb in aanwezigheid van zuurstof. In deze stap wordt voor het eerst ATP aangemaakt. Het proces begint met het afbreken van glucose met behulp van twee ATP-moleculen, ook al is het belangrijkste doel het produceren van energie (ATP's). NADH helpt bij de aanmaak van ATP's tijdens de ETC-fase. Het belangrijkste om in gedachten te houden is dat glucose wordt omgezet in pyruvaatmoleculen.
Fermentatie daarentegen is een anaërobe chemische reactie die optreedt tijdens cellulaire ademhaling. Fermentatie kan op twee manieren plaatsvinden: een in planten en gist, en een andere in dieren. De eindproducten van de twee soorten planten, gist en dieren zijn wat hen onderscheidt. Het produceert ethanol, koolstofdioxide en energie in planten en gisten. Glycolyse geeft veel meer energie vrij dan fermentatie, wat een aëroob ademhalingsproces is.
Glycolyse en fermentatie verschillen voornamelijk doordat glycolyse al dan niet zuurstof nodig heeft, terwijl fermentatie dat niet doet. Glycolyse is de eerste stap in de productie van het energieopslagmolecuul ATP, en het kan op twee manieren als het eenmaal is begonnen: met of zonder zuurstof. Fermentatie is het resultaat van een zuurstofvrij pad.
