Брожение,
ферментативное расщепление органических веществ, преимущественно углеводов.
Может осуществляться в организме животных, растений и мн. микроорганизмов без
участия или с участием О2 (соотв. анаэробное или аэробное брожение).
В
результате окислит.-восстановит. р-ций при брожении освобождается энергия (гл.
обр. в виде АТФ) и образуются соед., необходимые для жизнедеятельности
организма. Нек-рые бактерии, микроскопич. грибы и простейшие растут, используя
только ту энергию, к-рая освобождается при брожении. Общий промежут. продукт у
мн. видов брожения - пировиноградная к-та СН3С(О)СООН, образование к-рой из
углеводов в большинстве случаев протекает таким же путем, как в гликолизе.
Нек-рые виды брожения, происходящие анаэробно под действием микроорганизмов, имеют
важное практич. значение.
Спиртовое
брожение осуществляется обычно с помощью дрожжей рода Saccharomyces и бактерий
рода Zimomonas по схеме:
где
НАД(Ф)Н и НАД(Ф) - соотв. восстановленная или окисленная формы
никотинамидадениндинуклеотида или никотинамидадениндинуклеотидфосфата. Первая
стадия процесса катализируется ферментом пируватдекарбоксилазой, вторая - алкогольдегидрогеназой.
Этот вид брожения используют для пром. получения этанола, а также в виноделии, пивоварении
и при подготовке теста в хлебопекарной пром-сти. В присут. О2 спиртовое
брожение замедляется или прекращается и дрожжи получают энергию для
жизнедеятельности в результате дыхания.
Молочнокислое
брожение вызывается бактериями родов Lactobacillus и Streptococcus. При
гомоферментативном типе брожения молочная к-та образуется непосредственно из
пировиноградной в НАД-зависимой р-ции, катализируемой лактатдегидрогеназой. При
гетероферментативном брожении метаболизм глюкозы до глицеральдегид-3-фосфата
осуществляется по фосфоглюконатному пути по схеме:
где
АТФ - аденозинтрифосфат, АДФ - аденозиндифосфат. Затем глицеральдегид-3-фосфат
по тому же пути, как в гликолизе, окисляется до молочной к-ты. Образующийся
смешанный ангидрид уксусной и фосфорной к-т превращается в уксусную к-ту или
восстанавливается до этанола:
Молочнокислое
брожение играет важную роль при получении разл. молочных продуктов (кефира, простокваши
и др.), квашении овощей, силосовании кормов в с. х-ве; гомоферментативный
процесс используют для пром. синтеза молочной к-ты. Пропионовокислое брожение
идет под действием пропио-новокислых бактерий:
где
SKoA-остаток кофермента A (KoASH), ФАДН и ФАД - соотв. восстановленная и
окисленная формы флавинадениндинуклеотида, ~ высокоэргич. связь. Синтез
пропионил-КоА катализируется метилмалонил-КоА-карбоксилтрансферазой (кофермент
- биотин), а пропионовой к-ты - транстиоэстеразой. Образующийся сукцинил-КоА
под действием L-метилмалонил-КоА-мутазы (кофермент - витамин В12) превращается
в метилмалонил - КоА, к-рый снова вовлекается в процесс. Параллельно с
основными р-циями под действием пируватдегидрогеназы происходит окислит.
декарбоксилирование пировиноградной к-ты:
Пропионовокислое
брожение используется в молочной пром-сти при изготовлении мн. твердых сыров.
Маслянокислое брожение осуществляется под действием спорообразующих бактерий
рода Clostridium по схеме:
Синтез
ацетил-КоА катализируется комплексом ферментов с участием ферродоксина и
тиаминдифосфата (тиаминпирофосфата). Из промежут. продуктов нек-рые
маслянокислые бактерии синтезируют бутанол, ацетон и изопропанол (т.н.
ацетоно-бутиловое брожение):
В
результате деятельности маслянокислых бактерий Clostridium Kluyreri возможен
синтез масляной к-ты из этанола и уксусной или пропионовой к-ты. Механизм р-ции
связан с окислением этанола до СН3С(О) ~ SKoA, к-рый превращается в масляную
к-ту. Капроновая к-та образуется в результате взаимод. бутирил-КоА с
ацетил-КоА.
Маслянокислое
брожение приводит к порче пищ. продуктов, вспучиванию сыра и банок с
консервами. Раньше использовалось для получения масляной к-ты, бутилового
спирта и ацетона. Метановое брожение начинается с разложения сложных в-в (напр.,
целлюлозы) до одно- или двууглеродных молекул (СО2, НСООН, СН3СООН и др.), к-рое
осуществляют микроорганизмы, живущие в симбиозе с метанообразующими бактериями.
Последние синтезируют метан по схеме:
Восстановление
СО2 до группы СН3 происходит с участием тетрагидрофолиевой к-ты (ТГФ), затем
группа СН3 переносится на витамин В12, где с участием НАДН и АТФ
восстанавливается до СН4. В восстановлении др. субстратов ТГФ не участвует.
Метановое
брожение в природе происходит в заболоченных водоемах. Используется в пром. и
бытовых очистных сооружениях для обезвреживания орг. в-в сточных вод.
Образующийся при этом метан (гл. обр. в смеси с СО2) используется как топливо.
При
аэробном брожении образующийся из пировиноградной к-ты ацетил-КоА
конденсируется со щавелевоуксусной к-той с образованием лимонной, к-рая
претерпевает дальнейшие превращения в цикле трикарбоновых к-т. Суммарное ур-ние
этого процесса:
Продуктами
аэробного брожения могут быть метаболиты цикла трикарбоновых к-т: лимонная, янтарная,
фумаровая и др. В норме они не накапливаются, однако имеются штаммы, гл. обр.
микромицетов, способные накапливать эти соед. в больших кол-вах. Напр., при
лимоннокислом брожении выход продукта может достигать 70%, что обусловлено
повыш. активностью в микроорганизме цитратсинтетазы. Интенсивное накопление
фумаровой к-ты происходит при функционировании цикла трикарбоновых к-т и
глиоксилатного цикла.
Под
действием нек-рых аэробных микроорганизмов происходит брожение, при к-ром
углеродный скелет субстрата не подвергается изменениям. К такому виду брожения,
в частности, относится образование уксусной к-ты из этанола (уксуснокислое
брожение) под действием уксуснокислых бактерий:
Список литературы
Кретович
В. Л, Биохимия растений, М., 1980, с. 197-224;
Брухман
Э.Э., Прикладная биохимия, пер. с нем., М., 1981, с. 152-291;
Готтшалк
Г., Метаболизм бактерий, пер. с англ., М., 1982, с. 186-250;
Безбородов
A.M., Биохимические основы микробиологического синтеза, М., 1984, с. 173-82.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта xumuk
Другие работы по теме:
Биосфера
Биосфера, оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (15–20 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана.
История изучения брожения
Брожение и его природа. Изомерные формы виноградной кислоты. Спиртовое брожение как процесс окисления углеводов с образованием этилового спирта, углекислоты и выделением энергии. Процесс образования молочной кислоты. Природа маслянокислого брожения.
Углеводы
(сахара) - одна из наиболее важных и распростра-ненных групп природных органических соединений. Они составляют 80% массы сухого вещества растений и около 2% сухого вещества животных организмов.
Глюкоза
РЕФЕРАТ По предмету: Химия На тему: Глюкоза Степанюк Дмитрий 10 "Б" класс школы №1910 Москва 1997 год План. 1. Общие сведения (3 страница) а) D-глюкоза
Технология производства кваса
Квас (ср. русск. квасить) — традиционный русский напиток с объёмной долей этилового спирта не более 1,2 %, изготовленный в результате незавершённого спиртового и молочнокислого брожения сусла[1].
Владимир Николаевич Корнилов
(1928-2002) Владимир Николаевич Корнилов родился 29 июня 1928 года в Днепропетровске. В начале войны был эвакуирован в Сибирь, затем переехал в Москву. Окончил Литературный институт. Первые стихи Вл. Корнилова были опубликованы в 1953 г. Однако творчество поэта не укладывалось в рамки, установленные советской политической цензурой, а потому произведения его печатали весьма неохотно и лишь в изуродованном — применительно к требованиям цензуры — виде.
Как кефир стал кефиром
Судьба этого обыденного кисломолочного продукта на редкость необычна. Исторической родиной небольших желтоватых горошин, именуемых «пшеном Пророка» или "зернами Магомета" (а проще – кефирных грибков), принято считать северный склон Кавказского хребта.
Сидр
Педантизм французов в отношении любого алкоголя внушает уважение. Так и с сидром. Яблочные сады Нормандии уникальны, поскольку они состоят из выведенных специально разнообразных сортов яблок, называемых "яблоки для сидра" .
Пастер и его вклад в медицину
Содержание Введение……………………………………………………….2 Биография Луи Пастера………………………………………3 Работы в области химии……………………………...............4 Брожение по Пастеру................................................................5
Овсяной кисель
Первое упоминание об этом напитке относится к XVI веку. В одной из самых популярных книг того времени - "Домострое" наряду с такими изысканными блюдами, как стерляжья уха и семислойная кулебяка, приведен и рецепт овсяного киселя.
Молибден и хром в организме человека
Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Содержится в крупах, злаках, бобовых, печени и почках животных.
Березовый сок
Березовица издревле славилась своими целебными свойствами. Дело в том, что весной береза выплескивает в листья все жизненные силы, которые копила в течение зимы.
Оценка качества продовольственных товаров
Влияние брожения на качество продукции, управление интенсивностью биохимических процессов при брожении. Сравнительная характеристика мяса охлажденного, мороженного и размороженного по потребительским свойствам, термическому состоянию, срокам хранения.
Ставные меда
Каждый народ имеет свой фирменный алкогольный напиток. На Руси с прадавних времен увеселялись хмельными медами и квасами. Ставные меда. Кислый мед (полуфабрикат). "Марки" мёда - боярский, обварного, ягодный, зельевой ( прянный) и способы их варки.
Хмельной квас
Слово "квас" встречается в древнерусских памятниках одновременно с упоминанием о вине, и даже раньше мёда. История происхождения кваса и некоторые особенности приготовления. Хмельной квас - простой, плодовоягодные: вишневый, грушевый, яблочный.
Основы технологии пива. Пиво 60-х годов
Краткое знакомство с побратимом Тараса Шевченко Виктором Забилой - признанным мастером винокурения и пивоварения, его рецептами и технологиями. Рецептура и особенности варки некоторых сортов пива: "Жигулевское", "Закарпатское", "Киевское светлое".
Производство подового хлеба
Стадии технологического процесса приготовления хлеба. Машинно-аппаратурная схема линии производства подового хлеба, способ приготовления теста. Характеристика тестоприготовительного агрегата И8-ХТА-12. Описание печи для выпечки подового хлеба ПХС-25.
Пробуждение Азии
Давно ли Китай слыл образцом стран векового полного застоя? А теперь в Китае кипит политическая жизнь, ключом бьет общественное движение и демократический подъем. Вслед за русским движением 1905 года демократическая революция охватила всю Азию — Турцию, Персию, Китай. Растет брожение в английской Индии.
Начало смуты. Правление Б.Годунова
Источники: Отечественная история: учебное пособие / под ред. Л. Н. Булдыгеровой, Н. Т. Кудиновой, С. М. Нечитайлова. – Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2004.;
Португальская война за независимость
Введение 1 Предыстория 2 Народные восстания 3 Дворцовый переворот 4 Последствия Введение Португальская война за независимость (1637—1668) — серия народных волнений, конфликтов и военных действий, направленных на достижение Португалией независимости от испанской короны. 1 декабря 1640 года 60-летняя Иберийская уния (1580—1640) двух государств под начальством Испании была расторгнута португальской стороной. 1 декабря — День независимости Португалии.
Стрелецкий бунт 1698
Введение 1 Предыстория 2 Ход бунта 3 Казни стрельцов 4 Казни стрельцов в изобразительном искусстве Список литературы Введение Стрелецкий бунт 1698 года — восстание московских стрелецких полков, вызванное тяготами службы в пограничных городах, изнурительными походами и притеснениями со стороны полковников.
Горн, Филипп де Монморанси
Филипп де Монморанси (нидерл. Filips van Montmorency, Graaf van Hoorne; род. ок 1524(1524) — 5 июня 1568, Брюссель) — граф Горн, наместник (штатгальтер) Гелдерна, адмирал Фландрии, член государственного совета Нидерландов, вместе с графом Эгмонтом запаливший факел Восьмидесятилетней войны. После его казни графство Горн было передано епископству Льежскому.
Воронеж в 1900-1916гг.
С началом XX века Воронеж и воронежцы участвовали в революционно-политической жизни страны. В 1900 году возникла социал-демократическая организация искровского направления, которая принимала активное участие в создании "Северного союза Российской социал-демократической партии", или иначе “Северного рабочего союза”.
Биосфера 11
БИОСФЕРА — это область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы; активная оболочка Земли. В биосфере живые организмы и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, об¬разуя целостную динамичную систему. Размеры биосферы в про¬странстве ограничиваются слоем толщиной 30—40 км.
Анаэробные процессы
Функции микроорганизмов: разложение растительных и животных остатков, использование в технологиях производства пищевых продуктов и биологически активных соединениях. Виды анаэробных процессов: спиртового, молочнокислого, пропионового и масляного брожения.
Луи Пастер
Французский микробиолог и химик, основоположник современной микробиологии.