Presnova glukoze fermentacije. Vrste, vrednost in produkt fermentacije

Fermentacijo glukoze - eden od glavnih reakcij, s katerimi je možno pripravo alkoholnih pijač. To je mogoče doseči na različne načine, od katerih se oblikujejo posamezni izdelki. Ta proces ima ključno vlogo na številnih področjih našega življenja, saj je kuhanje in pripravo vina in vodke in konča pri reakcijah v našem telesu.

zgodba

Proces fermentacije glukoze in drugih sladkorjev je uporabila več starih ljudi. Jedli malo hrane podbrodivshuyu. Ta hrana je bila bolj varna, ker je vseboval alkohol, pri katerem je bilo ubitih veliko škodljivih bakterij. V starem Egiptu in Babilonu, ljudje že vedeli, kako fermentirati veliko sladkih pijač in mleka. Ko je bilo ljudi v poznem 18. stoletju lahko bolje razumeli ta proces, njegove vrste in možnosti za izboljšave, močno povečala kakovosti industrije, kot so kvaso-, piva in vina vodke.

vrste fermentacijo

Nenavadno je, vendar je postopek drugačen. In različnih vrst glukoze fermentacija končnih izdelkov. Tako obstaja mlečno kislino, alkohol, citronska kislina, aceton, maslene in nekaj drugih. Pogovorimo se malo o vsako vrsto posebej. Mlečna vrenja glukoze - bistveno Postopek za pripravo izdelkov, kot so jogurt, kislo smetano, jogurt, skuta. Prav tako se uporablja za konzerviranje zelenjave in opravlja pomembno vlogo v našem telesu: v pogojih pomanjkanja kisika, se glukoza pretvori v končni izdelek - mlečna kislina, ki povzroča bolečine v mišicah v času vadbe in malo kasneje.

Alkoholno vrenje se razlikuje po tem, da etanol tvorjen kot končni izdelek. Na voljo je s pomočjo mikroorganizmov - kvasa. In igra ključno vlogo pri kuhanju, saj poleg glavnega proizvoda med alkoholno fermentacijo glukoze izpusti ogljikovega dioksida (to pojasnjuje kvašeno testo za fluffiness).

fermentacija citronska kislina poteka, kot je enostavno uganiti, da se tvori citronsko kislino. To poteka pod vplivom nekaterih vrst gliv in je del Krebsovega cikla, ki zagotavlja dihanje celic v našem telesu.

Aceton-butanol-alkoholno vrenje je zelo podoben tistemu maslene kisline. Posledično je tvorjen maslena kislina, butil in etil alkoholi, aceton in ogljikov dioksid. Ko je maslena vrenje tvori le naziv ustrezno kislino in ogljikov dioksid.

Zdaj bomo obravnavali vse vrste podatkov, in začeti z osnovami - alkoholno fermentacijo glukoze. To bomo obravnavali podrobneje vse reakcije in nianse njihovega pojavljanja v.

alkoholno vrenje

Vedeti malo več o fermentacije glukoze, kateri enačba: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C _{2H 5} OH + 2CO _2. Kaj se lahko naučimo iz te reakcije? Imamo dva proizvoda: etanol in ogljikov dioksid. Glede na zadnje vidimo vzbuhanie kvašeno testo. Toda zaradi najprej priložnost, da se nepozaben okus vina in vinskih proizvodov. Toda v resnici je to le poenostavljena enačba. glukoze fermentacija končana reakcija je težje, tako da je Oglejmo si to malo globlje.

Obstaja tak Postopek glikolize. Dobesedno, ime pomeni "delitev sladkorja". Pojavlja se v telesu, in njegov stranski produkt je piruvične kisline, in glavni - adenozinotrifosfornaya kisline (ATP), ki je tvorjen med to reakcijo z drugo spojino. Lahko rečemo, da je ATP nosilec energije v telesu, in v resnici glikoliza je, da naše telo z energijo.

Ne zavestno zadeva v tem procesu. V resnici, je fermentacija zelo podobna glikoliza, kot v prvi fazi, so popolnoma enaki. Lahko bi celo rekli, da je alkoholno vrenje reakcije glukoze nadaljevanje glikoliza. Nastala je v zadnjem piruvat (ionski piruvične kisline) pretvorimo v acetaldehid _(CH3C (O) H) s sproščanjem stranskega produkta ogljikov dioksid. Zatem se dobljeni produkt zmanjša koencim NADH, vsebovanega v bakterijah. Rezultati predelava v tvorbo etanola.

Tako reakcijo glukoze fermentacije z etanolom izgleda takole:

1) C ₆ H ₁₂ O ₆ 2 = C _{3H 4 O3} + 4H ⁺

2) _C3 H ₄ O ₃ = _CH3 COH + CO ₂

3) _CH3-COH ⁺ NADH + H + = _C2 H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH je katalizator za reakcijo, in ionski NAD ⁺ igral pomembno vlogo v zgodnjih fazah glikolize in tvorijo konec alkoholno fermentacijo, se vrne v proces.

Gremo na naslednjo vrsto preskusa tipa reakcij.

Mlečni fermentaciji glukoze

S to vrsto alkohola razlikuje po tem, da ni pod vplivom kvasa, in s pomočjo mlečnokislinskih bakterij. Zato imamo popolnoma različne izdelke. Mlečna fermentacija se pojavlja tudi v naših mišicah pri visokih obremenitvah in pomanjkanja kisika.

Obstajata dve vrsti tega procesa. Najprej - homofermentativnimi fermentacija. Če ste kdaj slišali predpono "homo", verjetno veste, kaj to pomeni. Homofermentativnimi vrenje - postopek vključuje en encim. V prvem koraku glikolize in tvorjen piroviogradnaya kisline. Nato dobljeno piruvat (v raztopini lahko to kislino obstaja le v obliki ionov) podvržemo hidrogeniranju uporabo NADH ⁺ H in laktat. Redukcija produkta je mlečna kislina, ki predstavlja okoli 90% nastalega produkta med reakcijo. Ta spojina, pa se lahko oblikuje tudi kot dve različni izomeri: D in L. Te vrste se razlikujejo po tem, da so zrcalni sliki drug drugega, zato imajo različne učinke na naš organizem. Tisto, kar izomer se formira v večji meri določa strukturo laktat dehidrogenazo.

Pojdimo na drugo vrsto fermentacije mlečne kisline - heterofermentativne. Ta proces vključuje več encimov, in gre za težjo pot. Zaradi tega v reakcijsko proizvede več različnih izdelkov: poleg mlečne kisline, lahko pa našli ocetne kisline in etanola.

Tukaj smo pregledali mlečno fermentacijo. To je proces, s katerim bomo lahko uživali v okusu skuto, jogurt, kislo mleko in jogurt. Če povzamemo in pisanje reakcijo fermentacijo mlečne kisline glukoze v splošni obliki: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. Seveda, to je poenostavljena shema procesa homofermentativnimi fermentacijo, saj bo tudi heterofermentativne shema procesa je zelo težko. Kemiki so še vedno študira mlečno fermentacijo glukoze in ugotoviti popolno njenih mehanizmov, tako da imamo še vedno iti.

citrat fermentacija

Reakcije te vrste fermentacije pojavi, kot v alkoholu, pod vplivom nekaterih gliv seva. Popolna Mehanizem te reakcije ni povsem jasen, in se lahko zanesemo le na nekatere poenostavitve. Vendar pa je predpostavka, da je v začetni fazi postopka glikoliza. Nato se piruvične kisline pretvorimo v zameno v različne kisline in citronske kisline toku. Zaradi takega mehanizma drugih kislin nakopičile v reakciji - produktov nepopolnega oksidacijo glukoze.

Ta proces se zgodi pod vplivom kisika, in na splošno se lahko zapišemo z naslednjo enačbo: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4H ₂ O. Pred to vrsto fermentacije odprte, ljudje ekstrahirani citronske kisline samo stisnite ustrezno z drevesa. Vendar pa v tem limone kisline ne presega 15%, vendar je ta metoda izkazala za nepraktično in po začetku reakcije začela prejemati vse metode kisline fermentacije.

maslene kisline fermentacija

Gremo na naslednjo vrsto. Ta tip fermentacije pojavi pod vplivom bakterij maslena kislina. So zelo razširjena, in proces, ki jih povzročajo, ima ključno vlogo pri biološko pomembnih ciklih. S temi bakterijami in razgradnji odmrlih organizmov. Masleno kislino, ki se tvori med reakcijo, njen vonj privlači lovilca.

Ta vrsta fermentacijo se uporabljajo v industriji. Kot ste lahko uganiti, da so maslena kislina. Njegovi estri se pogosto uporabljajo v parfumeriji in ima prijeten vonj, v nasprotju s tem najbolj. Vendar pa ni vedno kislina fermentacija maslena koristna. To lahko povzroči poškodbe zelenjave, konzervirane hrane, mleko in druge izdelke. Toda to se lahko zgodi le, če je izdelek prišel bakterije maslena kislina.

Oglejmo si mehanizem fermentacijo maslene kisline, glukoze. Reakcije Videti: C ₆ H ₁₂ O ₆ → _{CH3 CH2 CH2COOH} + 2CO ₂ ↑ + 2H _2. Kot rezultat, je energija tako nastane, ki zagotavlja življenjsko aktivnost bakterij maslena kislina.

Aceton-butanol-alkoholno vrenje

Ta vrsta je zelo podoben tistemu maslene kisline. Sprehodite se na ta način ne more samo glukoza, ampak tudi glicerol in piruvične kisline. Ta postopek lahko poteka v dveh fazah: prva (včasih se imenuje kislina) je v bistvu fermentacijsko maslena kislina. Vendar pa poleg olja pa miruje in ocetna kislina. Na ta način smo dobili proizvode iz fermentacije glukoze, ki gredo v drugi fazi (atsetonobutilovuyu). Ker ta celoten proces poteka tudi pod vplivom bakterij, nato nakisanje medija (povečanje koncentracije kislin) je razporeditev specifičnih encimov bakterij. Ti povzročijo reakcijo pretvorbe glukoze fermentacijskih produktov v n-butanolu (butil alkohola) in acetona. Poleg tega se lahko tvori nekaj etanola.

Druge vrste fermentacijo

Poleg teh petih vrst tega procesa, obstaja nekaj več. Na primer, da je ocetna fermentacija. Prav tako poteka pod vplivom številnih bakterij. Ta tip fermentacije lahko kadar kisanje uporablja za koristne namene. To ščiti hrano pred škodljivimi bakterijami in patogenov. Več razlikovati alkalne ali metanske fermentacije. Za razliko od prejšnjih vrst, lahko ta vrsta fermentacije se izvede za večino organskih spojin. Kot rezultat, veliko število kompleksnih reakcij, organske snovi razgradi v metan, vodika in ogljikovega dioksida.

Biološka vloga

Fermentacija - najstarejši način za pridobivanje energije, ki jih žive organizme. Nekatere organske snovi, ki se proizvajajo, hkrati prejema energijo, in drugi uničiti te snovi dobimo tudi energijo. Na podlagi tega, naše življenje. In vsak od nas fermentacija v takšni ali drugačni obliki se pojavi. Kot smo rekli zgoraj kislinski fermentacije mlečne pojavi v mišicah med intenzivno vadbo.

Kaj še preveriti?

Če ste zainteresirani za biokemijo tega zelo zanimiv proces, bi morali začeti iz šolskih učbenikov v kemiji in biologiji. V mnogih univerzitetnih učbenikov je opisana kot je podrobno gradivo, ki ga bodo potem, ko jih bere lahko postane strokovnjak na tem področju.

zaključek

Tukaj pridemo do konca. razstaviti smo vse vrste glukoze fermentacijo in splošna načela teh procesov, ki igrajo zelo pomembno vlogo pri delovanju živih organizmov, kot tudi v naši industriji. Možno je, da bo v prihodnosti bomo odprli še nekaj vrst te starodavne procesa in se naučite, kako jih uporabiti v korist zase, kot so to storili z že znano, da nas.