Les différence principale entre la fermentation aérobie et anaérobie est que la fermentation aérobie régénère le NAD⁺ à la chaîne de transport d'électrons alors que la régénération du NAD⁺ dans la respiration anaérobie suit la glycolyse.

La fermentation est un terme utilisé pour décrire les mécanismes de la respiration cellulaire, qui se produit en l'absence d'oxygène. Cependant, dans la fermentation aérobie, l'accepteur d'électrons final dans la chaîne de transport d'électrons est l'oxygène. Ainsi, on l'appelle plus précisément respiration aérobie plutôt que la fermentation aérobie. Les deux mécanismes de la fermentation anaérobie sont fermentation éthanolique et fermentation lactique.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la fermentation aérobie - Définition, processus, rôle 2. Qu'est-ce que la fermentation anaérobie - Définition, processus, types, rôle 3. Quelles sont les similitudes entre la fermentation aérobie et anaérobie – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre la fermentation aérobie et anaérobie – Comparaison des principales différences

Termes clés: fermentation aérobie, fermentation anaérobie, ATP, glucose, NAD⁺, Oxygène

Qu'est-ce que la fermentation aérobie

Comme mentionné ci-dessus, la respiration aérobie est le terme le plus précis et scientifique pour la fermentation aérobie. La respiration aérobie fait référence à l'ensemble des réactions chimiques impliquées dans la production d'énergie en oxydant complètement les aliments. Il libère du dioxyde de carbone et de l'eau comme sous-produits. La respiration aérobie se produit principalement chez les animaux supérieurs et les plantes. C'est le processus le plus efficace parmi les divers processus de production d'énergie. Les trois étapes de la respiration aérobie sont la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons.

Glycolyse

La glycolyse est la première étape de la respiration aérobie, qui se produit dans le cytoplasme. Ce processus décompose le glucose en deux molécules de pyruvate. Les molécules de pyruvate subissent une décarboxylation oxydative pour former de l'acétyl-CoA. 2 ATP et 2 NADH sont le rendement de ce processus.

Cycle de Krebs

Le cycle de Krebs se produit à l'intérieur de la matrice mitochondriale. Une décomposition complète de l'acétyl-CoA en dioxyde de carbone se produit dans le cycle de Krebs, régénérant le composé de départ, l'oxaloacétate. Pendant le cycle de Krebs, la libération de l'énergie de l'acétyl-CoA produit 2 GTP, 6 NADH et 2 FADH₂.

Chaîne de transport d'électrons

La production d'ATP lors de la phosphorylation oxydative utilise le pouvoir réducteur du NADH et du FADH2. Il se produit dans la membrane interne des mitochondries. La figure ci-dessous montre la réaction chimique globale de la respiration aérobie.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

Figure 1: Respiration aérobie – Étapes

Qu'est-ce que la fermentation anaérobie

La fermentation fait référence à la décomposition chimique de substrats organiques par des micro-organismes en éthanol ou en acide lactique en l'absence d'oxygène. Typiquement, il dégage effervescence et chaleur. La fermentation se produit dans la localité du cytoplasme dans les micro-organismes tels que les levures, les vers parasites et les bactéries. Les deux étapes de la fermentation sont la glycolyse et l'oxydation partielle du pyruvate. Basée sur la voie de l'oxydation du pyruvate, la fermentation se compose de deux types; fermentation éthanolique et fermentation lactique. Le rendement net de la fermentation n'est que de 2 ATP.

Figure 2: Fermentation aérobie et anaérobie

Fermentation à l'éthanol

La fermentation de l'éthanol se produit principalement dans la levure en l'absence d'oxygène. Dans ce processus, l'élimination du dioxyde de carbone entraîne la décarboxylation du pyruvate en acétaldéhyde. L'acétaldéhyde est ensuite converti en éthanol en utilisant les atomes d'hydrogène du NADH. L'effervescence se produit en raison de la libération de dioxyde de carbone gazeux dans le milieu. L'équation chimique équilibrée pour la fermentation éthanolique est la suivante:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

Fermentation à l'acide lactique

La fermentation lactique se produit principalement chez les bactéries. Lors de la fermentation lactique, le pyruvate se transforme en acide lactique. La réaction chimique globale pour la fermentation à l'éthanol et la fermentation à l'acide lactique est la suivante:

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 2ATP

Similitudes entre la fermentation aérobie et anaérobie

Différence entre la fermentation aérobie et anaérobie

Définition

Fermentation aérobie: Ensemble de réactions chimiques impliquées dans la production d'énergie en oxydant complètement les aliments

Fermentation anaérobie: Décomposition chimique de substrats organiques en éthanol ou en acide lactique par des micro-organismes en présence d'oxygène

Occurrence

Fermentation aérobie: Se produit à la fois dans le cytoplasme et les mitochondries

Fermentation anaérobie: Se produit dans le cytoplasme

Type d'organismes

Fermentation aérobie: Se produit chez les animaux supérieurs et les plantes

Fermentation anaérobie: Se produit dans les levures, les parasites et les bactéries

Oxygène

Fermentation aérobie: Utilise l'oxygène moléculaire comme accepteur d'électrons final dans la chaîne de transport d'électrons

Fermentation anaérobie: N'utilise pas d'oxygène

L'eau

Fermentation aérobie: Produit six molécules d'eau par molécule de glucose

Fermentation anaérobie: Ne produit pas d'eau

Oxydation du substrat

Fermentation aérobie: Le glucose est complètement décomposé en dioxyde de carbone et en oxygène

Fermentation anaérobie: Le glucose est incomplètement oxydé en éthanol et en acide lactique

NAD⁺ Régénération

Fermentation aérobie: NAD⁺ la régénération se produit dans la chaîne de transport d'électrons

Fermentation anaérobie: NAD⁺ la régénération se produit lors de l'oxydation partielle du pyruvate

Production d'ATP pendant le NAD⁺ Régénération

Fermentation aérobie: L'ATP est un rendement pendant le NAD⁺ régénération

Fermentation anaérobie: L'ATP n'est pas un rendement pendant le NAD⁺ régénération

Nombre d'ATP produits

Fermentation aérobie: Produit 36 ​​ATP

Fermentation anaérobie: Produit 2 ATP

Conclusion

La fermentation aérobie et anaérobie sont deux types de respiration cellulaire impliqués dans la production d'énergie à partir du glucose. La fermentation aérobie nécessite de l'oxygène tandis que la fermentation anaérobie ne nécessite pas d'oxygène. NAD⁺ la régénération se produit dans la chaîne de transport d'électrons de la respiration aérobie alors qu'elle se produit lors de l'oxydation partielle du pyruvate dans la respiration anaérobie.

Référence:

1. « Fermentation et respiration anaérobie ». Khan Academy, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. «Organigramme de la respiration cellulaire» par les utilisateurs Daycd, Pdefer, Bdesham sur en.wikipedia - Créé par bdesham avec en:OmniGraffle; post-traité dans en:GraphicConverter (domaine public) via Commons Wikimedia2. "Respiration cellulaire" de Darekk2 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia