主要差异发酵(main difference fermentation) vs. 无氧呼吸(anaerobic respiration)

发酵和无氧呼吸是两种细胞呼吸机制，用于产生细胞功能所需的ATP。发酵和无氧呼吸都发生在缺氧的情况下。它们使用己糖作为底物。己糖首先经历糖酵解。发酵与厌氧呼吸的主要区别在于发酵不经历柠檬酸循环（Krebs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。

覆盖的关键领域

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.发酵和无氧呼吸的相似之处是什么-共同特征概述4.发酵和无氧呼吸的区别是什么-主要区别比较

Key terms: Adenosine Triphosphate (ATP), Anaerobic Respiration, Citric Acid Cycle, Electron Transport Chain, Ethanol Fermentation, Fermentation, Glucose, Glycolysis, Lactic Acid Fermentation

什么是发酵(fermentation)？

发酵是指微生物诱导的将糖转化为二氧化碳和乙醇的任何一组化学反应。糖首先经过糖酵解。糖酵解过程中，己糖葡萄糖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。根据最终产物的类型，将发酵分为乙醇发酵和乳酸发酵两种过程。酵母和一些细菌进行发酵。乙醇发酵是用来生产啤酒、面包和葡萄酒的。乙醇发酵的净化学方程如下所示。

C6H12O6（葡萄糖）→ 2 C2H5OH（乙醇）+2 CO2（二氧化碳）

Figure 1: Ethanol Fermentation

当组织需要更多的能量时，乳酸发酵发生在动物的肌肉和组织中。在酸奶生产中，乳酸发酵是利用乳糖生产乳酸。葡萄糖生产乳酸的净化学反应如下所示。

C6H12O6（葡萄糖）→ 2 CH3CHOHCOOH（乳酸）

什么是无氧呼吸(anaerobic respiration)？

无氧呼吸是在缺氧的情况下发生的一种细胞呼吸。其发生方式与有氧呼吸相同。无氧呼吸开始于糖酵解，就像发酵过程一样，但它并不像发酵那样停止糖酵解。在产生乙酰辅酶A之后，无氧呼吸继续柠檬酸循环以及电子传递链。

Figure 2: Methanogenic Bacteria

在有氧呼吸中，最终的电子受体不是分子氧。不同类型的生物使用不同类型的最终电子受体。这些离子可以是硫酸根离子、硝酸根离子或二氧化碳。产甲烷细菌就是这样一种在缺氧的情况下利用二氧化碳作为最终电子受体的生物。它们产生甲烷气体作为副产品。一些产甲烷细菌如图2所示。

发酵与无氧呼吸的相似性

• 发酵和无氧呼吸都是在缺氧的情况下产生能量的。
• 发酵和无氧呼吸的呼吸底物都是己糖。
• 发酵和无氧呼吸都经历糖酵解。
• 发酵和无氧呼吸的最终产物都是二氧化碳和乙醇。
• 丙酮酸和乙酰胆碱是发酵和无氧呼吸的中间产物。
• 发酵和无氧呼吸都是由酶驱动的。
• 在无机磷酸盐的存在下，发酵和无氧呼吸对糖的分解速率都会增加。

发酵(fermentation)和无氧呼吸(anaerobic respiration)的区别

定义

发酵：发酵是指由微生物引起的将糖转化为二氧化碳和乙醇的任何一组化学反应。

无氧呼吸：无氧呼吸是指在缺氧的情况下发生的一种细胞呼吸。

细胞内/细胞外

发酵：发酵是一个细胞外的过程。

无氧呼吸：无氧呼吸是一个细胞内的过程。

氧气

发酵：发酵是由低氧浓度引起的。

无氧呼吸：无氧呼吸发生在缺氧的情况下。

糖酵解后

Fermentation: In fermentation, glycolysis does not follow citric acid cycle and electron transport chain.

Anaerobic Respiration: In anaerobic respiration, glycolysis follows citric acid cycle and electron transport chain.

atp总产量

发酵：发酵过程中ATP总产量为4。

无氧呼吸：无氧呼吸产生的ATP总量为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处理反应。

无氧呼吸：从细胞中提取的酶不能在细胞外介质中处理无氧呼吸。

结论

发酵和无氧呼吸是在缺氧条件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，丙酮酸分子转化为乳酸或乙醇。在无氧呼吸中，还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。发酵和无氧呼吸的主要区别在于每种呼吸的机制。

引用

1.“发酵。”百科全书æ大英百科全书ædia Britannica，inc.，2017年6月27日，可在此处获取。查阅日期：2017年9月30日。2.“无氧呼吸”。维基百科，维基媒体基金会，2017年9月27日，可在此处查阅。2017年9月30日查阅。 2.“无氧呼吸”，维基百科，维基媒体基金会，2017年9月27日，