有酸素と嫌気性発酵の違い

発酵は嫌気性、つまり酸素を必要としないので、好気性発酵という言葉は適切ではありません。したがって、好気性発酵とは、実際には発酵過程を指すのではなく、細胞呼吸過程を指すのである。好気性発酵と嫌気性発酵の大きな違いは、好気性発酵は酸素を使うのに対して、嫌気性発酵は酸素を使わないことです。さらなる違いについては、この記事で解説しています。

好気性発酵は何ですか？

前述したように、発酵は嫌気性プロセスであるため、「好気性発酵」というのは誤称である。簡単に言うと、細胞内で単糖を燃やしてエネルギーを得ることで、より科学的には好気性呼吸と呼ぶことができる。

酸素の存在下で細胞エネルギーを生成する過程と定義できる。ミトコンドリアで食物を分解することで、およそ36分子のATPを生産している。解糖、クエン酸サイクル、電子輸送系の3つのステップから構成されている。脂肪とタンパク質は、最終的に炭水化物と水分になります。

反応の簡略化

C6H12O6(s) + 6 O2(g) → 6 CO2(g) + 6 H2O(l) + 加熱

ΔG = -2880 kJ/mol C6H12O6

(-)は反応が自然に起こる可能性があることを示す

好気性呼吸のプロセス

1 解糖

生体内の細胞の細胞質における代謝経路のことである。これは、酸素があってもなくても機能します。酸素の存在下でピルビン酸を生成する。ATP分子2個が正味のエネルギーとして生成される。

全反応は次のように表すことができる。

グルコース＋2 NAD＋2 Pi＋2 ADP → 2 ピルビン酸＋2 NADH＋2 ATP＋2 H＋＋2 H2O＋熱

ピルビン酸は、真核生物のミトコンドリアや原核生物の細胞質に存在するピルビン酸脱水素酵素複合体（PDC）によって、アセチルコエンザイムaとCO2に酸化される。

2 クエン酸サイクル

クエン酸サイクルは、クレブスサイクルとも呼ばれ、ミトコンドリアマトリックスで行われる。これは、さまざまな種類の酵素と補酵素が関与する8つのステップからなるプロセスです。グルコース1分子の純増は6nadh, 2fadh2, 2gtpである。

iii. 電子輸送システム

真核生物では、この段階はミトコンドリアのクリステで行われる。

嫌気性発酵は何ですか？

嫌気性発酵は、有機化合物の分解につながるプロセスである。この工程では、窒素を有機酸とアンモニアに還元する。有機化合物中の炭素は、主にメタンガス（CH4）として放出される。炭素のごく一部は、二酸化炭素として呼吸することができます。ここで行われる分解技術は、コンポスト（堆肥化）に利用されています。分解には、加水分解、酸生成、酢生成、メタン生成の4段階がある。

嫌気性発酵プロセス

1 加水分解

C6H10O4+2H2O→C6H12O6+2H2

2 酸の生産

16時間 ↔ 2CH3CH2OH+2CO2

C6H12O6+2H2↔ 2CH3CH2CooH+2H2O

c6h12o6→3ch3cooh

III.酢酸化

CH3CH2COO-+3H2O↔ CH3COO-+H++HCO3-+3H2

C6H12O6+2H2O↔ 2CH3COOH+2CO2+4H2

ch3ch2oh+2h2o↔ch3coo-+2h2+h+)

4 メタン生成

CO2+4H2→CH4+2H2O

2C2H5OH+CO2→CH4+2CH3COOH

ch3cooh→ch4+co2

有酸素と嫌気性発酵の違い

好気性発酵と嫌気性発酵の特性

酸素を使用する。

好気性発酵：酸素を利用した発酵。

嫌気性発酵：嫌気性発酵は酸素を使わない。

atpの生成。

好気性発酵：好気性発酵により38個のATP分子が生成される

嫌気性発酵：嫌気性発酵では、ATP分子は生成されない。

インシデント

好気性発酵：生体内で好気性発酵が行われる。

嫌気性発酵：生体の外で行われる嫌気性発酵。

微生物が関与している。

好気性発酵：微生物が関与していない状態

嫌気性発酵：微生物が関与する発酵法

温度です。

好気性発酵：このプロセスは常温を必要としない。

嫌気性発酵：このプロセスには常温が必要です。

テクノロジー

好気性発酵：好気性発酵は、エネルギー生産方法の一つです。

嫌気性発酵：嫌気性発酵は分解方法の一つです。

ステージ

好気性発酵：解糖系、クレブスサイクル、電子伝達系などの段階がある

嫌気性発酵：解糖などの段階を経ずに嫌気性で発酵させること。

ch4制作。

好気性発酵：好気性発酵ではCH4は生成されない。

嫌気性発酵：嫌気性発酵によりCH4が生成される。

参考

細胞呼吸 [オンライン].Available: https://en.*****.org/wiki/Cellular_Respiration#Aerobic_Respiration [Accessed 7 July 2016]。

嫌気性発酵 [オンライン].Available: http://whatcom.wsu.edu/ag/compost/fundamentals/biology_厌氧菌.htm2016年].

嫌気性消化プロセス [オンライン].Available: http://www.wtert.eu/default.asp? Menue=13&ShowDok=12 [Accessed: 8 July 2016].

画像提供

"CellRespiration" By RegisFrey - 自作 (CC BY-SA 3.0) via Comm*** Wikimedia