Différence principale - acide lactique vs fermentation alcoolique

La fermentation lactique et la fermentation alcoolique sont deux types de méthodes de respiration anaérobie. Par conséquent, l'acide lactique et la fermentation alcoolique ne nécessitent pas d'oxygène. Les différence principale entre l'acide lactique et la fermentation alcoolique est que la fermentation lactique produit des molécules d'acide lactique à partir du pyruvate tandis que la fermentation alcoolique produit de l'alcool éthylique et du dioxyde de carbone. La fermentation alcoolique des levures est utilisée dans l'industrie alimentaire pour produire du vin et de la bière. La fermentation lactique se produit dans les cellules musculaires lorsqu'elles manquent d'oxygène.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la fermentation à l'acide lactique - Définition, mécanisme, importance 2. Qu'est-ce que la fermentation alcoolique - Définition, mécanisme, importance 3. Quelles sont les similitudes entre l'acide lactique et la fermentation alcoolique – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre l'acide lactique et la fermentation alcoolique – Comparaison des principales différences

Termes clés: fermentation alcoolique, respiration anaérobie, dioxyde de carbone, cytosol, glucose, fermentation hétérolactique, fermentation homolactique, fermentation à l'acide lactique, pyruvate

Qu'est-ce que la fermentation à l'acide lactique

La fermentation lactique fait référence à un processus métabolique par lequel le glucose est converti en son métabolite: le lactate et l'énergie cellulaire. Généralement, la fermentation lactique est réalisée par des bactéries telles que les lactobacilles et les levures. Elle se déroule en deux étapes principales: la glycolyse et la fermentation. La glycolyse et la fermentation lactique se produisent dans le cytosol. La glycolyse est la première étape de la fermentation lactique et alcoolique. Au cours de la glycolyse, les sucres hexoses sont décomposés en deux molécules de pyruvate. Le pyruvate est composé de trois molécules de carbone. Deux molécules de NADH et quatre molécules d'ATP sont produites par ce processus. Étant donné que deux molécules d'ATP sont consommées par le processus lui-même, le rendement net d'ATP est de deux dans la fermentation. Le processus de fermentation lactique est illustré à la figure 1.

Figure 1: Fermentation de l'acide lactique

Deux types de fermentations lactiques peuvent se produire dans le cytosol. Ce sont la fermentation homolactique et la fermentation hétérolactique.

Fermentation homolactique

Dans la fermentation homolactique, deux molécules d'acide lactique sont générées par l'action de l'enzyme lactate déshydrogénase. La réaction chimique pour la fermentation homolactique est illustrée ci-dessous.

C₆H₁₂O₆ → 2 canaux₃CHOHCOOH

Fermentation hétérolactique

Dans la fermentation hétérolactique, l'acide lactique, l'éthanol et le dioxyde de carbone sont produits à l'aide d'enzymes lactate déshydrogénase et pyruvate décarboxylase. La réaction chimique de la fermentation hétérolactique est illustrée ci-dessous.

C₆H₁₂O₆ → CH₃CHOHCOOH + C₂H₅OH + CO₂

Les cellules musculaires subissent généralement une respiration aérobie en présence d'oxygène. Mais lorsque l'apport d'oxygène est faible, ils subissent une fermentation lactique. Cela peut se produire en raison d'un exercice extrême ou d'un effort intense. Les cellules musculaires subissent une fermentation lactique pour répondre à des besoins énergétiques plus rapides. La production d'acide lactique dans les muscles peut provoquer des crampes ou des raideurs musculaires. La structure d'une molécule d'acide lactique est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Acide lactique

La fermentation lactique a un large éventail d'applications dans l'industrie alimentaire. Les Lactobacillus spps sont utilisés dans la production de yaourt, de fromage, de choucroute, de kéfir et confèrent un goût aigre aux aliments.

Qu'est-ce que la fermentation alcoolique

La fermentation alcoolique fait référence à un processus métabolique par lequel le glucose est converti en éthanol et en dioxyde de carbone. Elle est principalement réalisée par la levure et quelques autres bactéries. La fermentation alcoolique se produit également dans le cytosol en l'absence d'oxygène. Les deux molécules de pyruvate produites lors de la glycolyse sont converties en éthanol et en dioxyde de carbone. Le devenir du pyruvate dans la fermentation alcoolique est montré dans la figure 3.

Figure 3: Fermentation alcoolique

La conversion du pyruvate en éthanol et en dioxyde de carbone se fait en deux étapes. La première réaction est catalysée par l'enzyme pyruvate décarboxylase tandis que la seconde réaction est catalysée par l'alcool déshydrogénase. La production nette d'ATP est la même dans l'acide lactique et la fermentation alcoolique, car la deuxième réaction des deux processus ne produit pas d'ATP. Les deux molécules de NADH produites par glycolyse sont utilisées dans la deuxième étape à la fois dans l'acide lactique et la fermentation alcoolique. La fermentation alcoolique est utilisée pour la cuisson du pain. Le gaz carbonique produit par la fermentation alcoolique fait lever le pain. La fermentation alcoolique est également utilisée dans la production de boissons alcoolisées telles que le vin, la bière, le whisky, la vodka et le rhum.

Similitudes entre l'acide lactique et la fermentation alcoolique

Différence entre l'acide lactique et la fermentation alcoolique

Définition

Fermentation à l'acide lactique: La fermentation lactique fait référence à un processus métabolique par lequel le glucose est converti en son métabolite: le lactate et l'énergie cellulaire.

Fermentation alcoolique: La fermentation alcoolique fait référence à un processus métabolique par lequel le glucose est converti en éthanol et en dioxyde de carbone.

Occurrence

Fermentation à l'acide lactique: La fermentation de l'acide lactique se produit dans Lactobacillus spps, les levures et les cellules musculaires.

Fermentation alcoolique: La fermentation alcoolique se produit dans la levure et d'autres micro-organismes.

Des produits

Fermentation à l'acide lactique: La fermentation lactique produit des molécules d'acide lactique à partir du pyruvate.

Fermentation alcoolique: La fermentation alcoolique produit de l'éthanol et du dioxyde de carbone à partir de la molécule de pyruvate.

Enzymes

Fermentation à l'acide lactique: La lactate déshydrogénase et la pyruvate décarboxylase sont les deux enzymes impliquées dans la fermentation lactique.

Fermentation alcoolique: La pyruvate décarboxylase et l'alcool déshydrogénase sont les deux enzymes impliquées dans la fermentation alcoolique.

Dans l'industrie alimentaire

Fermentation à l'acide lactique: La fermentation lactique est utilisée dans la production de yaourt et de fromage.

Fermentation alcoolique: La fermentation alcoolique est utilisée dans la production de pain, de bière, de vin et de vinaigre.

Conclusion

L'acide lactique et la fermentation alcoolique sont deux mécanismes impliqués dans la respiration en l'absence d'oxygène. Les deux types de fermentation se produisent dans le cytosol. La glycolyse est la première étape de la fermentation lactique et alcoolique, qui produit du pyruvate. La fermentation lactique produit des molécules d'acide lactique à partir du pyruvate tandis que la fermentation alcoolique produit de l'éthanol et du dioxyde de carbone à partir du pyruvate. La principale différence entre la fermentation lactique et la fermentation alcoolique réside dans les produits de chaque fermentation.

Référence:

1. "Fermentation à l'acide lactique". BiologyWise, disponible ici.2. « Glycolyse et fermentation alcoolique ». L'Institut de recherche sur la création, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Figure 07 05 02" par CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. «Lactique-acide-squelettique» Par NEUROtiker - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia3. "Pyruvate decarb 1" de Cwernert sur en.wikipedia - Transféré de en.wikipedia à Commons par Ronhjones. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia