Ympärillämme tapahtuu erilaisia kemiallisia prosesseja. Mutta kiinnostuksen puutteestamme huolimatta kohtaamme jälleen kerran kaksi tällaista yleistä ilmiötä: glykolyysi ja käyminen. Prosessi alkaa elävien organismien soluista. Ne ovat kiistattomasti erilaisia, mutta kuinka erilaisia ne ovat? Tämä on asia, jota tarkastelemme tässä artikkelissa.
Glykolyysi vs fermentaatio
Suurin ero glykolyysin ja käymisen välillä on, että glykolyysi voi vaatia happea tai ei, kun taas käyminen tapahtuu ilman sitä. Glykolyysi on ensimmäinen vaihe energiaa varastoivan molekyylin ATP:n tuotannossa, ja kun se on aloitettu, se voi edetä kahdella tavalla: hapen kanssa tai ilman. Käyminen on seurausta polusta, jossa ei ole happea.
Glykolyysi on ensimmäinen askel soluhengitysprosessissa. Prosessi alkaa glukoosin, kuuden hiilen molekyylin, hajoamisesta, joka jakautuu kahdeksi molekyyliksi, joissa kummassakin on kolme hiiliatomia. Prosessi voi tapahtua sekä hapen läsnä ollessa että ilman happea.
Toisaalta käyminen on anaerobinen kemiallinen reaktio, joka tapahtuu osana soluhengitystä. Anaerobinen hengitys on toinen termi käymiselle. Reaktio tapahtuu eukaryoottisolujen sytoplasmassa. Tämä reaktiotapa on myös vähemmän tehokas kuin ensimmäinen, koska se tapahtuu, kun happea on vähän.
Glykolyysin ja käymisen vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Glykolyysi | Käyminen |
| Kestääkö se hapen läsnä ollessa? | Joo | Ei |
| Esiintyminen | Mitokondriot | Sytoplasma |
| Kuinka monta ATP-molekyyliä se tuottaa? | 4 ATP-molekyyliä | 2 ATP-molekyyliä |
| Kemiallinen muuntaminen | Glukoosi pyruvaaiksi | Pyruvaatti maitohapoksi ja alkoholiksi |
| Lopputuotteet | 2 pyruvaattimolekyyliä, 4 ATP-molekyyliä ja kaksi NADH:ta. | CO2, etanoli ja energia. |
Mikä on glykolyysi?
Organismi käyttää ruokaa polttoaineena, ja ruoka muuttuu polttoaineeksi useiden kemiallisten reaktioiden kautta. Puhumme glykolyysistä, soluhengityksen ensimmäisestä vaiheesta. Se auttaa ATP:n eli adenosiinitrifosfaatin muodostumisessa, joka on eräänlainen energiamolekyyli. Glukoosimolekyylin hajoaminen on ensimmäinen vaihe glykolyysiprosessissa. Kuusi hiiliatomia muodostaa glukoosimolekyylin. Toimenpide voidaan suorittaa hapen läsnä ollessa tai ilman. Hapen läsnä ollessa glykolyysi etenee Krebin kiertoon. Sitruunahapposykliä seuraa elektroninsiirron muutosvaihe Krebsin syklissä. ATP:tä tuotetaan alun perin tässä vaiheessa.
Vaikka prosessin päätavoitteena on tuottaa energiaa (ATP), se alkaa hajottamalla glukoosia kahden ATP-molekyylin avulla. Glukoosi jakautuu kahdeksi molekyyliksi, joissa kummassakin on kolme hiiltä. Nämä kaksi-kolme hiiltä tai fosfoglyseraldehydi muunnetaan sitten pyruvaaiksi, kolmen hiilen molekyyliksi. On myös syytä huomata, että jokainen fosfoglyseraldehydi tuottaa kaksi ATP-molekyyliä, yhteensä neljä ATP-molekyyliä ja NADH. ETC-vaiheessa NADH auttaa ATP:iden tuotannossa. Tärkeintä on muistaa, että glukoosi muuttuu pyruvaattimolekyyleiksi.
Mitä on fermentointi?
Sitä vastoin käyminen on anaerobinen kemiallinen reaktio, joka tapahtuu soluhengityksen aikana. Anaerobinen hengitys on käymisen toinen nimi. Reaktio tapahtuu eukaryoottisolujen sytoplasmassa. Tämä reaktiotapa on vähemmän tehokas kuin ensimmäinen, koska se tapahtuu, kun happea on vähän. Käyminen voi tapahtua kahdessa muodossa: toinen tapahtuu kasveissa ja hiivassa ja toinen eläimissä. On syytä huomata, että hiivat ovat yksisoluisia organismeja. Glukoosi on molempien tyyppien perusmolekyyli; kuten aiemmin todettiin, se on kuuden hiiliatomin molekyyli.
Se, mikä erottaa nämä kaksi kasvityyppiä, hiivaa ja eläimiä, ovat niiden lopputuotteet. Kasveissa ja hiivoissa se tuottaa etanolia, hiilidioksidia ja energiaa. Eksotermiset prosessit ovat niitä, jotka vapauttavat energiaa, minkä vuoksi hengitystä kutsutaan eksotermiseksi prosessiksi. Eläimet sen sijaan tuottavat maitohappoa ja energiaa. Verrattuna fermentaatioon, joka on aerobinen hengitysprosessi, glykolyysi vapauttaa paljon enemmän energiaa. Näin ollen glykolyysin aikana muodostuu neljä ATP-molekyyliä, kun taas fermentaation aikana voidaan tuottaa vain kaksi ATP-molekyyliä. Fermentaatiosta puuttuu oksidatiivinen fosforylaatio, joka tapahtuu ilman happea. Toisin kuin glykolyysi, käyminen ei salli Krebsin sykliä tai elektronien kuljetusvaihetta.
Tärkeimmät erot glykolyysin ja käymisen välillä
Johtopäätös
Ensimmäinen vaihe glykolyysiprosessissa on glukoosimolekyylin hajoaminen. Glykolyysi etenee Krebin kiertoon hapen läsnä ollessa. Tässä vaiheessa ATP luodaan ensimmäistä kertaa. Prosessi alkaa hajottamalla glukoosia kahden ATP-molekyylin avulla, vaikka päätavoitteena on tuottaa energiaa (ATP). NADH auttaa ATP:iden tuotannossa ETC-vaiheen aikana. Tärkeintä on muistaa, että glukoosi muuttuu pyruvaattimolekyyleiksi.
Fermentaatio puolestaan on anaerobinen kemiallinen reaktio, joka tapahtuu soluhengityksen aikana. Käyminen voi tapahtua kahdella tavalla: yksi kasveissa ja hiivassa ja toinen eläimissä. Näiden kahden tyyppisten kasvien, hiivan ja eläinten, lopputuotteet erottavat ne. Se tuottaa etanolia, hiilidioksidia ja energiaa kasveissa ja hiivoissa. Glykolyysi vapauttaa paljon enemmän energiaa kuin käyminen, joka on aerobinen hengitysprosessi.
Glykolyysi ja käyminen eroavat ensisijaisesti siinä, että glykolyysi voi vaatia tai ei vaadi happea, kun taas käyminen ei. Glykolyysi on ensimmäinen vaihe energiaa varastoivan ATP-molekyylin tuotannossa, ja se voi tapahtua kahdella tavalla, kun se on aloitettu: hapen kanssa tai ilman. Käyminen on tulosta hapettomasta reitistä.
