ההבדל העיקרי בין חמצון לתסיסה תלוי בסוג התגובה הכימית. חמצון הוא התהליך הכימי שבו תרכובת עוברת חמצון בנוכחות חמצן בעוד שהתסיסה היא התהליך הכימי של ייצור חומצות, אלכוהולים ופחמן דו חמצני מסוכרים בהיעדר חמצן.
חמצון ותסיסה הם תהליכים ביוכימיים. הם מתרחשים באופן טבעי באורגניזמים חיים בהשפעת אנזימים וקו-פקטורים אחרים. בימינו, שתי התגובות הטבעיות הללו משתתפות בייצור בקנה מידה תעשייתי של מולקולות ביולוגיות. לכן ישנה חשיבות רבה להבנת התהליכים הללו ולהבחנה בין השניים.לפיכך, מאמר זה מתמקד בדיון בהבדל בין חמצון לתסיסה.
מהו חמצון?
חמצון היא תגובה ביולוגית חשובה המתרחשת בעיקר באורגניזמים אירוביים. זה כרוך בספיגת חמצן על ידי תרכובת כדי להפוך את עצמה לתרכובת אחרת. אוקסידאזות הם האנזימים העיקריים המזרזים את תגובת החמצון. חמצון של חומר ביולוגי יכול להיות ספונטני או מבוקר. יתר על כן, חמצון של חומרים עלול להוביל להשפעות חיוביות ושליליות על בסיס סוג החומר המחומצן. זה יכול לקרות גם באמצעות תגובה שלבים בודדים באמצעות אנזים אחד בלבד או יכולה להיות תגובה רב-שלבית הכוללת אנזימים רבים.
החמצון משחק תפקיד מרכזי ברוב המסלולים המטבוליים באורגניזמים ברמה גבוהה יותר. המסלולים שעוברים חמצון כוללים זרחון חמצוני לייצור ATP וחמצון בטא של חומצות שומן לייצור Acetyl Co A.
איור 01: חמצון חומצה לינולאית בטא
יתר על כן, חמצון הוא תהליך חשוב בייצור תה משובח. במקום לבצע תסיסה, לחמצון תפקיד חשוב שכן הוא אינו מדלדל את הפוליפנולים בצמח. לפיכך, שימור הפוליפנולים בתה לא יפגע באיכות התה. בייצור התה יש חשיבות רבה לאנזים המכונה פוליפנול אוקסידאז. כאשר המטבוליטים הידועים כקטצ'ינים בתה באים במגע עם חמצן, האוקסידאז מתחיל לפעול, ויוצר פוליפנולים בעלי משקל מולקולרי גבוה יותר. פוליפנולים אלו מסוגלים אפוא להוסיף ארומה וצבע לתה השחור. עם זאת, בייצור תה, החמצון מתרחש בתנאים מבוקרים, המבדילים בין זני תה שונים.
מהי תסיסה?
תסיסה היא התהליך המתרחש בתנאים אנאירוביים. לכן, זה מתרחש בהיעדר חמצן מולקולרי. חיידקים רבים, צמחים ותאי שריר אנושיים מסוגלים לעבור תסיסה. במהלך התסיסה מתרחשת המרה של מולקולות סוכר לאלכוהול וחומצות. לתגובה הכימית יש שימוש רב בייצור תעשייתי של מוצרי חלב, מוצרי מאפה ומשקאות אלכוהוליים.
איור 02: תסיסת אתנול
בהקשר הטבעי, ישנם שני סוגים עיקריים של תסיסה, שניהם דורשים מעורבות של אנזימים. שני תהליכים אלו הם תסיסת חומצה לקטית ותסיסת אתנול. בתסיסה של חומצת חלב, המרה של חלק הסוכר פירובט לחומצה לקטית מתבצעת בהשפעת דהידרוגנאז של חומצת חלב.תסיסה של חומצת חלב מתרחשת בעיקר בחיידקים ובשרירים אנושיים. הצטברות חומצת חלב בשרירי האדם מובילה להופעת התכווצויות. תסיסת אתנול מתרחשת בעיקר בצמחים ובכמה חיידקים. האנזימים acetaldehyde decarboxylase ואתנול dehydrogenase מקלים על תהליך זה.
מהם הדמיון בין חמצון לתסיסה?
- חמצון ותסיסה הם תהליכים ביוכימיים שיכולים לייצר אנרגיה במערכות חיות.
- שני התהליכים דורשים מעורבות של אנזימים.
- כמו כן, תהליכים אלה מתחילים מתרכובת אורגנית. לפיכך, ההתחלה של שני התהליכים מתרחשת בנוכחות תרכובות אורגניות.
- יתר על כן, הם תהליכים טבעיים המתרחשים באורגניזמים חיים; עם זאת, כיום הם משמשים בתהליכים תעשייתיים רבים.
מה ההבדל בין חמצון לתסיסה?
שני המונחים חמצון ותסיסה הם בבירור שני תהליכים נפרדים המתרחשים באורגניזמים חיים. עם זאת, שני התהליכים יכולים לייצר אנרגיה למרות שהתהליך הכימי מאחורי שני המונחים שונה. חמצון מתייחס לחמצון של תרכובת בנוכחות אנזימים וחמצן מולקולרי בעוד שתסיסה מתייחסת להפיכת סוכרים לחומצות ואלכוהול בנוכחות אנזימים והיעדר חמצן מולקולרי. אז זה ההבדל העיקרי בין חמצון לתסיסה.
יתר על כן, סוג האנזימים המשמשים במהלך התגובות הוא גם הבדל בין חמצון לתסיסה. חמצון מזרז תגובות חמצון בעוד חומצת חלב דהידרוגנאז, אצטלדהיד דקרבוקסילאז ואתנול דהידרוגנז מזרזים תסיסה. יתר על כן, יש להם כמות מגוונת של יישומים בתעשייה. חמצון חשוב בתעשיית התה לייצור פוליפנולים; באורגניזמים אירוביים, זה הכרחי לייצור אנרגיה.מצד שני, התסיסה חשובה בתהליכים תעשייתיים רבים כמו תעשיית החלב, תעשיית המאפה ותעשיית האלכוהול, כדי לייצר אנרגיה בשרירים המתאמנים וכו'. לכן, השימושים מובילים להבדל נוסף בין חמצון לתסיסה.
סיכום – חמצון לעומת תסיסה
בסיכום ההבדל בין חמצון לתסיסה, חמצון הוא איבוד של אלקטרונים מתרכובת ליצירת תרכובת נוספת בנוכחות אנזימים וחמצן מולקולרי בעוד שהתסיסה היא תהליך של הפיכת חלקי סוכר לחומצות ואלכוהול בגוף. היעדר חמצן. שני התהליכים ממלאים תפקידים מרכזיים בתהליכים תעשייתיים שונים, למרות שהם מתפרשים בצורה לא נכונה במקרים מסוימים. רוב החיידקים המסוגלים לבצע את התגובות הביוכימיות של חמצון ותסיסה הם בסיסיים בפיתוח תהליכי ייצור תעשייתיים מבוססי ביוטכנולוגיה.
