主要区别 - 发酵与无氧呼吸

发酵和无氧呼吸是两种类型的细胞呼吸机制，用于产生细胞功能所需的 ATP。发酵和无氧呼吸都是在缺氧的情况下发生的。他们使用己糖作为底物。己糖首先经历糖酵解。这 主要区别 发酵和厌氧呼吸之间的关系是 发酵不经历柠檬酸循环（克雷布斯循环）和电子传递链，而厌氧呼吸经历柠檬酸循环和电子传递链.

涵盖的关键领域

1.什么是发酵 – 定义、过程、应用 2.什么是无氧呼吸 – 定义、过程 3. 发酵与无氧呼吸有何相似之处 – 共同特征概要 4、发酵和无氧呼吸有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：三磷酸腺苷 (ATP)、无氧呼吸、柠檬酸循环、电子传递链、乙醇发酵、发酵、葡萄糖、糖酵解、乳酸发酵

什么是发酵

发酵是指由微生物引起的将糖类转化为二氧化碳和乙醇的任何一组化学反应。糖首先经历糖酵解。在糖酵解过程中，己糖葡萄糖被分解成两个丙酮酸分子。丙酮酸是一种三碳化合物。糖酵解利用两个 ATP 分子，同时从葡萄糖释放的能量中产生四个 ATP 分子。丙酮酸被氧化成乙醇或乳酸。根据最终产品的类型，发酵分为乙醇发酵和乳酸发酵两个过程。酵母和一些细菌物种进行发酵。乙醇发酵用于生产啤酒、面包和葡萄酒。乙醇发酵的净化学方程式如下所示。

C₆H₁₂哦₆ (葡萄糖) → 2 C₂H₅OH（乙醇）+ 2 CO₂ （二氧化碳）

图 1：乙醇发酵

当组织需要更多能量时，乳酸发酵发生在动物肌肉和组织中。在酸奶生产中，乳酸发酵用于从乳糖生产乳酸。从葡萄糖生产乳酸的净化学反应如下所示。

C₆H₁₂哦₆ (葡萄糖) → 2 CH₃CHOHCOOH（乳酸）

什么是无氧呼吸

无氧呼吸是一种在缺氧情况下发生的细胞呼吸。它的发生方式与有氧呼吸相同。无氧呼吸与发酵过程一样从糖酵解开始，但它不会像发酵那样停止糖酵解。产生乙酰辅酶 A 后，无氧呼吸继续进行柠檬酸循环和电子传递链。

图 2：产甲烷细菌

最终的电子受体不是有氧呼吸中的分子氧。不同类型的生物体使用不同类型的最终电子受体。这些可以是硫酸根离子、硝酸根离子或二氧化碳。产甲烷细菌就是这样一种生物，它们在没有氧气的情况下使用二氧化碳作为最终的电子受体。他们生产甲烷气体作为副产品。一些产甲烷细菌如图2所示。

发酵和无氧呼吸之间的相似之处

发酵与无氧呼吸的区别

定义

发酵： 发酵是指由微生物引起的将糖类转化为二氧化碳和乙醇的任何一组化学反应。

无氧呼吸： 无氧呼吸是指在没有氧气的情况下发生的一种细胞呼吸。

细胞内/细胞外

发酵： 发酵是一个细胞外过程。

无氧呼吸： 无氧呼吸是细胞内的过程。

氧

发酵： 发酵是由低氧浓度诱导的。

无氧呼吸： 无氧呼吸发生在没有氧气的情况下。

糖酵解后

发酵： 在发酵中，糖酵解不遵循柠檬酸循环和电子传递链。 无氧呼吸： 在无氧呼吸中，糖酵解遵循柠檬酸循环和电子传递链。

ATP 总产量

发酵： 发酵过程中总 ATP 产量为 4。

无氧呼吸： 无氧呼吸中 ATP 的总产量为 38。

体外

发酵： 从发酵细胞中提取的酶可以在细胞外培养基中进行反应。

无氧呼吸： 从细胞中提取的酶不能在细胞外介质中进行无氧呼吸。

结论

发酵和无氧呼吸是在没有氧气的情况下发生的两种呼吸机制。发酵和无氧呼吸都是通过糖酵解发生的。在发酵过程中，丙酮酸分子被转化为乳酸或乙醇。在无氧呼吸中，还要进行柠檬酸循环和电子传递链。但是，最终的电子受体是无机分子，如硫酸盐、硝酸盐或二氧化碳。发酵和无氧呼吸之间的主要区别在于每种呼吸的机制。

参考：

1.“发酵”。 Encyclopædia Britannica，Encyclopædia Britannica, Inc.，2017 年 6 月 27 日，可在此处获取。 2017 年 9 月 30 日访问。2.“无氧呼吸”。维基百科，维基媒体基金会，2017 年 9 月 27 日，可在此处获取。 2017 年 9 月 30 日访问。

图片提供：

1. Pancrat 的“Fermentation alcoolique” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY-SA 3.0） 2. Crion 的“系统发育树产甲烷菌” – 文件：メタン菌の系统关系.png（CC BY-SA 3.0），来自 Commons Wikimedia