Différence principale - Fermentation vs Respiration anaérobie

La fermentation et la respiration anaérobie sont deux types de mécanismes de respiration cellulaire utilisés pour produire de l'ATP pour le fonctionnement de la cellule. La fermentation et la respiration anaérobie se produisent en l'absence d'oxygène. Ils utilisent des sucres hexose comme substrat. Les sucres hexose subissent d'abord une glycolyse. Les différence principale entre la fermentation et la respiration anaérobie est que la fermentation ne subit pas de cycle d'acide citrique (cycle de Krebs) et de chaîne de transport d'électrons alors que la respiration anaérobie subit un cycle d'acide citrique et une chaîne de transport d'électrons.

Domaines clés couverts

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

Termes clés: adénosine triphosphate (ATP), respiration anaérobie, cycle de l'acide citrique, chaîne de transport d'électrons, fermentation à l'éthanol, fermentation, glucose, glycolyse, fermentation à l'acide lactique

Qu'est-ce que la fermentation

La fermentation fait référence à tout groupe de réactions chimiques induites par des micro-organismes pour convertir les sucres en dioxyde de carbone et en éthanol. Les sucres subissent d'abord une glycolyse. Au cours de la glycolyse, l'hexose sucre glucose est décomposé en deux molécules de pyruvate. Le pyruvate est un composé à trois carbones. La glycolyse utilise deux molécules d'ATP tout en produisant quatre molécules d'ATP à partir de l'énergie libérée par le glucose. Le pyruvate est oxydé en éthanol ou en acide lactique. En fonction du type de produit final, la fermentation est classée en deux processus: la fermentation à l'éthanol et la fermentation à l'acide lactique, respectivement. La levure et certaines espèces bactériennes effectuent la fermentation. La fermentation à l'éthanol est utilisée pour produire de la bière, du pain et du vin. L'équation chimique nette pour la fermentation de l'éthanol est indiquée ci-dessous.

C₆H₁₂O₆ (Glucose) → 2 C₂H₅OH (Éthanol) + 2 CO₂ (Gaz carbonique)

Figure 1: Fermentation à l'éthanol

La fermentation lactique se produit dans les muscles et les tissus des animaux lorsque les tissus nécessitent plus d'énergie. Dans la production de yaourt, la fermentation lactique est utilisée pour produire de l'acide lactique à partir du lactose. La réaction chimique nette pour la production d'acide lactique à partir de glucose est illustrée ci-dessous.

C₆H₁₂O₆ (Glucose) → 2 CH₃CHOHCOOH (Acide lactique)

Qu'est-ce que la respiration anaérobie

La respiration anaérobie est un type de respiration cellulaire qui se produit en l'absence d'oxygène. Elle se déroule de la même manière que la respiration aérobie. La respiration anaérobie commence par la glycolyse comme le processus de fermentation, mais elle ne s'arrête pas à la glycolyse comme le fait la fermentation. Après la production de l'acétyl coenzyme A, la respiration anaérobie poursuit le cycle de l'acide citrique ainsi que la chaîne de transport d'électrons.

Figure 2: Bactéries méthanogènes

L'accepteur final d'électrons n'est pas l'oxygène moléculaire comme dans la respiration aérobie. Différents types d'organismes utilisent différents types d'accepteurs d'électrons finaux. Il peut s'agir d'ions sulfate, d'ions nitrate ou de dioxyde de carbone. Les bactéries méthanogènes sont l'un de ces types d'organismes qui utilisent le dioxyde de carbone comme accepteur d'électrons final en l'absence d'oxygène. Ils produisent du méthane comme sous-produit. Certaines bactéries méthanogènes sont illustrées à la figure 2.

Similitudes entre la fermentation et la respiration anaérobie

Différence entre la fermentation et la respiration anaérobie

Définition

Fermentation: La fermentation fait référence à tout groupe de réactions chimiques induites par des micro-organismes pour convertir les sucres en dioxyde de carbone et en éthanol.

Respiration anaérobie: La respiration anaérobie fait référence à un type de respiration cellulaire qui se produit en l'absence d'oxygène.

Intracellulaire/Extracellulaire

Fermentation: La fermentation est un processus extracellulaire.

Respiration anaérobie: La respiration anaérobie est un processus intracellulaire.

Oxygène

Fermentation: La fermentation est induite par de faibles concentrations en oxygène.

Respiration anaérobie: La respiration anaérobie se produit en l'absence d'oxygène.

Après la glycolyse

Fermentation: En fermentation, la glycolyse ne suit pas le cycle de l'acide citrique et la chaîne de transport d'électrons. Respiration anaérobie: Dans la respiration anaérobie, la glycolyse suit le cycle de l'acide citrique et la chaîne de transport d'électrons.

Production totale d'ATP

Fermentation: La production totale d'ATP est de quatre en fermentation.

Respiration anaérobie: La production totale d'ATP dans la respiration anaérobie est de 38.

In vitro

Fermentation: Les enzymes extraites des cellules en fermentation peuvent traiter la réaction en milieu extracellulaire.

Respiration anaérobie: Les enzymes extraites des cellules ne peuvent pas traiter la respiration anaérobie en milieu extracellulaire.

Conclusion

La fermentation et la respiration anaérobie sont deux types de mécanismes de respiration qui se produisent en l'absence d'oxygène. La fermentation et la respiration anaérobie se produisent par glycolyse. Lors de la fermentation, les molécules de pyruvate sont transformées en acide lactique ou en éthanol. Dans la respiration anaérobie, le cycle de l'acide citrique et la chaîne de transport d'électrons sont également effectués. Mais, l'accepteur d'électrons final est une molécule inorganique telle que le sulfate, le nitrate ou le dioxyde de carbone. La principale différence entre la fermentation et la respiration anaérobie réside dans le mécanisme de chaque type de respiration.

Référence:

1. « Fermentation ». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 27 juin 2017, disponible ici. Consulté le 30 septembre 2017. 2. « Respiration anaérobie ». Wikipédia, Wikimedia Foundation, 27 septembre 2017, disponible ici. Consulté le 30 sept. 2017.

Image de courtoisie:

1. "Fermentation alcoolique" de Pancrat - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. "Arbre phylogénétique méthanogène" de Crion - Fichier: メタン菌の系統関係.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia