Ответ:
Для сравнения выбраны наиболее распространённые примеры брожения: спиртовое и молочнокислое. Данные об энергетическом выходе дыхания приведены по школьной оценке; фактический выход АТФ может зависеть от типа клетки и условий.
| Признаки | Брожение | Дыхание (аэробное) |
|---|---|---|
| Организмы | Дрожжи, некоторые бактерии; молочнокислое брожение также происходит в клетках животных при недостатке кислорода. | Большинство животных, растений, грибов и многие микроорганизмы. |
| Используемые продукты (исходные вещества) | Глюкоза и другие ферментируемые углеводы. | Глюкоза (и другие органические вещества) и кислород. |
| Этапы процесса | Гликолиз; затем восстановление пирувата с образованием продуктов брожения. | Гликолиз; окислительное декарбоксилирование пирувата; цикл Кребса; дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование. |
| Необходимые вещества | Субстрат (например, глюкоза), ферменты, АДФ и фосфат; кислород не требуется. | Органический субстрат, кислород как конечный акцептор электронов, ферменты, АДФ и фосфат. |
| Условия | Протекает без кислорода либо при его недостатке; необходимы подходящие условия для ферментов и микроорганизмов. | Достаточное поступление кислорода и наличие органического субстрата. |
| Место протекания процессов | Цитоплазма клетки. | Гликолиз — в цитоплазме; последующие этапы у эукариот — главным образом в митохондриях. |
| Конечные продукты | При спиртовом брожении — этанол и углекислый газ; при молочнокислом — молочная кислота (лактат). | Углекислый газ и вода. |
| Химические реакции | Спиртовое: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + энергия. Молочнокислое: C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + энергия. | C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + энергия. |
| Количество энергии | Чистый выход — 2 молекулы АТФ на 1 молекулу глюкозы. | Значительно больше: в школьных учебниках часто указывают около 36–38 молекул АТФ на 1 молекулу глюкозы. |
Как гликолиз может преобладать над аэробным процессом? Гликолиз идёт в цитоплазме и не требует кислорода, поэтому при его недостатке клетка получает АТФ преимущественно за счёт гликолиза и последующего брожения. Такое возможно, например, при интенсивной мышечной работе, когда потребность мышц в кислороде временно превышает его доставку. Гликолиз также преобладает у некоторых микроорганизмов в бескислородной среде.
