Fermentasi

7.3

Fermentasi

Pengenalan

Fermentasi ialah proses penguraian glukosa tidak lengkap dalam keadaan oksigen terhad atau tanpa oksigen.
Fermentasi berbeza daripada respirasi aerob dalam laluan metaboliknya selepas peringkat glikolisis.
Selepas glikolisis, piruvat yang terhasil akan menjalani sama ada fermentasi alkohol atau fermentasi asid laktik.

Fermentasi Alkohol

Proses penguaraian glukosa tidak lengkap kepada etanol, karbon dioksida dan tenaga.
- Glukosa \(\rightarrow\) Etanol + karbon dioksida + tenaga (210 kJ)

Yis

Tumbuhan

Pokok padi yang tumbuh di kawasan berair yang kekurangan oksigen berupaya menjalankan fermentasi alkohol.
Etanol yang dihasilkan di dalam tisu semasa proses fermentasi adalah toksik kepada kebanyakan tumbuhan tetapi sel pokok padi mempunyai toleransi yang tinggi terhadap etanol berbanding spesies lain.
Pokok padi menghasilkan banyak enzim alkohol dehidrogenase yang boleh menguraikan molekul etanol kepada karbon dioksida yang tidak toksik.

Fermentasi Asid Laktik

Proses penguraian glukosa kepada asid laktik dan tenaga.
- Glucose \(\rightarrow\) Lactic acid + energy

Lactobacillus

Bakteria Lactobacillus menjalankan fermentasi susu untuk menghasilkan dadih.
Lactobacillus bertindak ke atas laktosa (gula susu) dan menukarkannya kepada asid laktik.
Asid laktik seterusnya menggumpalkan kasein (protein susu) menjadi dadih atau yogurt.
Asid laktik merupakan punca rasa masam yogurt.

Sel Otot Manusia

Proses ini dilakukan oleh sel otot ketika melakukan aktiviti cergas.
Ketika aktiviti cergas, kadar penggunaan oksigen melebihi kadar yang dibekalkan oleh sistem peredaran darah.
Otot berada dalam keadaan kekurangan oksigen dan dikatakan mengalami hutang oksigen.
Dalam proses ini, glukosa tidak dapat diuraikan dengan sepenuhnya.
Bagi setiap molekul glukosa yang diuraikan, hanya dua molekul ATP atau 150 kJ tenaga dihasilkan.
Asid laktik yang dihasilkan terkumpul sehingga mencapai satu kepekatan yang boleh menyebabkan kelesuan dan kekejangan otot.
Setelah aktiviti cergas berhenti, pengambilan oksigen berlebihan mengoksidakan asid laktik kepada karbon dioksida, air dan tenaga.
Apabila semua asid laktik sudah diasingkan, hutan oksigen dikatan telah dibayar.

Persamaan antara Respirasi Aerob dan Fermentasi

Perbezaan antara Respirasi Aerob dan Fermentasi
Respirasi Aerob	Fermentasi
Proses penguraian glukosa secara lengkap dengan kehadiran oksigen.	Proses penguraian glukosa secara tidak lengkap tanpa kehadiran oksigen atau dalam keadaan oksigen terhad.
Berlak udalam sitoplasma dan mitokondrion.	Berlaku dalam sitoplasma.
Menghasilkan air.	Tidak menghasilkan air.
Glukosa dioksidakan secara lengkap kepada karbon dioksida dan air	Glukosa dioksidakan secara tidak lengkap kepada etanol dan karbon dioksida atau asid laktik.
Satu molekul glukosa menghasilkan 2898 kJ.	Satu molekul glukosa menghasilkan 210 kJ (fermentasi alkohol) atau 150 kJ (fermentasi asid laktik).

7.3

Fermentasi

Pengenalan

Fermentasi ialah proses penguraian glukosa tidak lengkap dalam keadaan oksigen terhad atau tanpa oksigen.
Fermentasi berbeza daripada respirasi aerob dalam laluan metaboliknya selepas peringkat glikolisis.
Selepas glikolisis, piruvat yang terhasil akan menjalani sama ada fermentasi alkohol atau fermentasi asid laktik.

Fermentasi Alkohol

Proses penguaraian glukosa tidak lengkap kepada etanol, karbon dioksida dan tenaga.
- Glukosa \(\rightarrow\) Etanol + karbon dioksida + tenaga (210 kJ)

Yis

Tumbuhan

Pokok padi yang tumbuh di kawasan berair yang kekurangan oksigen berupaya menjalankan fermentasi alkohol.
Etanol yang dihasilkan di dalam tisu semasa proses fermentasi adalah toksik kepada kebanyakan tumbuhan tetapi sel pokok padi mempunyai toleransi yang tinggi terhadap etanol berbanding spesies lain.
Pokok padi menghasilkan banyak enzim alkohol dehidrogenase yang boleh menguraikan molekul etanol kepada karbon dioksida yang tidak toksik.

Fermentasi Asid Laktik

Proses penguraian glukosa kepada asid laktik dan tenaga.
- Glucose \(\rightarrow\) Lactic acid + energy

Lactobacillus

Bakteria Lactobacillus menjalankan fermentasi susu untuk menghasilkan dadih.
Lactobacillus bertindak ke atas laktosa (gula susu) dan menukarkannya kepada asid laktik.
Asid laktik seterusnya menggumpalkan kasein (protein susu) menjadi dadih atau yogurt.
Asid laktik merupakan punca rasa masam yogurt.

Sel Otot Manusia

Proses ini dilakukan oleh sel otot ketika melakukan aktiviti cergas.
Ketika aktiviti cergas, kadar penggunaan oksigen melebihi kadar yang dibekalkan oleh sistem peredaran darah.
Otot berada dalam keadaan kekurangan oksigen dan dikatakan mengalami hutang oksigen.
Dalam proses ini, glukosa tidak dapat diuraikan dengan sepenuhnya.
Bagi setiap molekul glukosa yang diuraikan, hanya dua molekul ATP atau 150 kJ tenaga dihasilkan.
Asid laktik yang dihasilkan terkumpul sehingga mencapai satu kepekatan yang boleh menyebabkan kelesuan dan kekejangan otot.
Setelah aktiviti cergas berhenti, pengambilan oksigen berlebihan mengoksidakan asid laktik kepada karbon dioksida, air dan tenaga.
Apabila semua asid laktik sudah diasingkan, hutan oksigen dikatan telah dibayar.

Persamaan antara Respirasi Aerob dan Fermentasi

Perbezaan antara Respirasi Aerob dan Fermentasi
Respirasi Aerob	Fermentasi
Proses penguraian glukosa secara lengkap dengan kehadiran oksigen.	Proses penguraian glukosa secara tidak lengkap tanpa kehadiran oksigen atau dalam keadaan oksigen terhad.
Berlak udalam sitoplasma dan mitokondrion.	Berlaku dalam sitoplasma.
Menghasilkan air.	Tidak menghasilkan air.
Glukosa dioksidakan secara lengkap kepada karbon dioksida dan air	Glukosa dioksidakan secara tidak lengkap kepada etanol dan karbon dioksida atau asid laktik.
Satu molekul glukosa menghasilkan 2898 kJ.	Satu molekul glukosa menghasilkan 210 kJ (fermentasi alkohol) atau 150 kJ (fermentasi asid laktik).