Anaerob fermentációja glükóz - Referencia vegyész 21
Az élő szervezetek nélkül nem létezhet az energia, és ezért a kör erjedés reakciók legfontosabb reakció kialakulásához vezet ATP. Abban az esetben, tejsav fermentációs a legtöbb más típusú fermentációs ilyen reakció a oxidációja gliceraldehid-W-foszfátot a 3-foszfoglicerát. Az aldehid oxidációja karbonsavvá - a reakció erősen ekzergonicheskaya konjugátum szintézisével ATP. Mivel minden egyes glükóz molekulák képződnek két trióz-foszfát-molekulák fermentációs minden egyes molekula felhasznált glükóz formájában két molekula ATP. Ez elegendő ahhoz, hogy az élet fenntartásához a baktériumok, ha elegendő mennyiségű erjeszthető cukrot. Anaerob átalakítás glükóz laktát - csak egy példa a sok különböző folyamatok erjedés, ami megbeszéljük fejezetben. 9. [c.85]
Megjegyezzük, hogy a teljes aránya a hidrogén atomok szénatomok nem változik, amikor a molekula D-glükóz (N / G = 12/6 = 2) fermentáljuk két molekula etanolt és két molekulát, CO 2 (H / G = 12/6 = 2) . És általában, minden anaerob fermentációhoz H / C arány a kiindulási anyagok és a termékek azonos. [C.469]
A teljes szabad energia megváltozása több mint 10-szer nagyobb, mint a fermentáció során lehetővé teszi a sejtek termelnek sokszor az ATP mennyiségét. ATP, a reakció hozama (9-23) 38 mól ATP - 19-szer nagyobb, mint a fermentáció során a glükóz. Így. megfigyelés Pasteur azt mutatta, hogy az élesztő a levegőben feldolgozása sokkal kevesebb cukrot, mint a levegő hiányában. Ez fogadja érthető magyarázatot. Ezzel egyidejűleg, világossá válik, hogy miért anaerob metabolizáló sejtek óriási mennyiségű szubsztrát (visszahívás ismertetett Chap. 3, Sect. D, 1 előállítására 10 g sejtet igényel energiája 1 mól ATP). [C.347]
Tejsavval és alkoholos erjedés - a fő áramforrást az említett mikroorganizmusok anaerob körülmények között. A rendszer legyen. hogy minden egyes molekula glükóz, az átalakítás a két molekula tejsav vagy etanol, foszforilált két molekula ATP. Így. bioenergia eredményeként anaerob glikolízis a formáció a két nagy energiájú kötések egy molekula glükóz lebomlik. [C.350]
Alkoholos fermentáció - egy hasító glükóz anaerob körülmények között egy enzimek keverékét Zymase, hogy az élesztő hatására anaerob enzimatikus emésztéssel, glükóz alakítjuk piroszőlősavvá. amely decarboxylates piruvát képződött acetaldehiddel csökken etanol redukált nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD H), amely része az alkohol dehidrogenáz enzim [c.779]
Az arány az oxigén az élesztő. Élesztőfermentáció glükóz-anaerob folyamat, bár az élesztő aerob organizmusok. Anaerob körülmények között, erjedés nagyon intenzív, de az élesztő növekedés alig fordul elő. Levegőztető fermentációs gyengül, utat enged a levegőt. Néhány élesztő képes szinte teljesen elnyomja a zavargások felerősödött levegőztetés (Pasteur-hatás). Pasteur felfedezte ezt a hatást mint száz évvel ezelőtt, hogy felfedezzük a folyamatok erjedés a bortermeléssel. Ez a jelenség nem egyedülálló az élesztő, hanem az összes többi fakultatív anaerob sejtek, köztük a szöveti sejteket a magasabbrendű állatok. [C.268]
Glükóz metabolizmus állatok két legfontosabb jellemzői [44]. Ezek közül az első - a glikogén raktározását, amely szükség esetén gyorsan lehet használni, mint egy izom energiaforrás. Ugyanakkor ez az arány a glikolízis magas lehet - a teljes állomány izomban lévő glikogén lehet kimerül csak 20 az anaerob fermentációs, illetve 3,5 perc esetén az oxidatív metabolizmus [45]. Így. léteznie kell egy módja annak, hogy gyorsan aktiválni glikolízis és fordult le, miután annak szükségességét, hogy eltűnik. Ugyanakkor lehetővé kell tenni átalakítási glükózzá vagy laktát glikogén (Glu-koneogenez). Supply levő glikogén az izmok, ki kell egészíteni a glükóz. Ha a glükóz mennyiségét beírja az élelmiszer vagy a glikogén kivont a máj nem elegendő, azt kell szintetizált aminosavak. [C.503]
Azt találtuk, hogy a folyamat a légzés, hogy mind aerob, mind anaerob (fermentáció) kezdődik a foszforsav hozzáadásával glükózzá, és a kapott komplexet reakciók, az egyik molekula glükóz alakítjuk 2 molekula piroszőlősav. Ezt követően, a körülményektől függően, a folyamat más, amikor elegendő mennyiségű levegőt nyer van kialakítva számos szerves savak - borostyánkősav, citromsav, almasav, amelyeket azután oxidáljuk a szén-dioxid és víz, hogy aerob légzés lép fel. Ha nincs elegendő levegő pi rovinogradkaya sav vagy alakítjuk alkohol és szén-dioxid (alkoholos erjedés), vagy ha a folyamat folytatódik sorban tejsavas fermentáció. képződött tejsavat és CO2. Anaerob légzés típusa nem kívánatos, különösen a malátás cereáliák. mert a csíra és a kukorica-alkohol mérgezett elveszíti csírázási. [C.51]
Nem csak a teljes összeg a szintetizált ATP, hanem a ATP képződése fogyasztása biomassza egység nagymértékben függ a típusú anyagcserét. Például, amikor a növekvő baktériumok egy glükóztartalmú tápközegben, 1 L1sm biztosítja képződése 21 g biomassza, míg a tápközegben a CO (mint egyedüli szénforrás) 1 mol ATP csak 5 g biomasszát. Ha különböző típusú anaerob fermentációs biomassza hozamot mól szintetizált ATP még mindig elég állandó, és körülbelül 10. Ezt az értéket a kijelölt és felhasználhatók a növekedési jellemzők mellett gazdasági tényező (tömegéhez viszonyított arányától, hogy a tömeg a kialakult sejtek felhasznált szubsztrátum). [C.45]
Alapvető fontosságú, hogy javítsa az energia mechanizmusok sejtek volt megjelenése az evolúció során képesek az aktív transzmembrán ion transzport ATPáz -pompa N. (ábra 3.29,1.) Funkció volt már a legtöbb primitív sejtek - protobionts - eltávolítására feleslegben H + ionokat, hogy a felhalmozott ott a fermentáció során (anaerob glükóz oxidációját). Ennek eredményeként a szivattyúzási H + ionok intracelluláris közegben nem csak azt állítja, optimális pH szintetikus folyamatok szinten, hanem keletkezett elektrokémiai membránpotenciál. amely alapja lett az energia membrán transzport és ozmoreguláció (ábra. 3,29, II). [C.122]
Amikor az alkoholos erjedés enzim piroszőlősav dekarboxiláz dekarboxilezve acetaldehid, amely miatt kevesebb etanolt molekula NAD-Hg, kapcsolódik abban az időben, amikor elhaladnak a hidrogén VII VIII. A anaerob légzés azonos redukáiószer NAD-Hg helyreállítja piroszőlősav tejsavvá. Az úton a glükóz tejsavvá szabadul 50 kcal mol, amelyek 16-20 kcal fogyasztott a kialakulását 2 mól ATP. A légzés során oxigénnel piroszőlősavat. oxidáljuk oxigénnel jelenlétében tiamin-pirofoszfátot és koenzim-A (rövidítése CoA-SH), alakítjuk acetil-koenzim A, acetilcsoport, amelyet oxidálnak tovább cos HgO és a reakciókat a Krebs-ciklus (lásd., stb). [C.465]
Ahhoz, hogy hajtsák végre a bioszintézis és metabolizmus energia szükséges. van tárolva kémiai formában a sejtekbe. főleg a második és a harmadik ekzergonicheskih ATP-foszfát kötés. Ennek megfelelően a bioenergia metabolikus folyamatok eredményeképpen az akkumulátor töltése - ATP szintézis ADP és szervetlen foszfát. Ez történik a légzés és a fotoszintézis folyamatokat. Modern élőlények hordozzák a memória az evolúció kezdődött mintegy 10 évvel ezelőtt 3.5. Van erős okunk azt hinni, hogy a földi élet eredete hiányában szabad oxigén (ld. 17.2). Anyagcsere-folyamatokat. folytatnánk a oxigén (elsősorban oxidatív foszforiláció légzés során), viszonylag kevés van, és evolucionáris később. mint az anaerob folyamatok. Az oxigén hiányában, lehetetlen a teljes égést (oxidáció) a szerves molekulák a tápanyagok. Azonban, amint azt a tulajdonságai a jelenleg létező anaerob sejtek, és bennük a szükséges élet energia előállításában során az oxidációs-redukciós folyamatok. A aerob rendszerek, a végső akceptor (.. Ie oxidálószer) jelentése hidrogénatom Og anaerob - egyéb anyagok. Az oxidáció nélkül Oj végre kétféleképpen erjedés - glikolízis és az alkoholos erjedés. Glikolízis áll egy olyan többlépéses hasító hexózok (például glükóz) legfeljebb két molekula piruvát (piroszőlősav) tartalmazó három szénatom. Ezen a módon két molekula NAD csökken NAD.N és két molekula ADP fosforshgiruyutsya- hozamok két molekula ATP. Mivel a fordított reakció [c.52]
Halmazállapotú hulladékok biológiai folyamatok néhány technológia a tartományban. Ezt úgy határozzuk meg, egy biokémiai egység által katalizált reakciók enzimek. Jellemzően, az energia szubsztrát biológiai objektumok a szénhidrátok. Az aerob és anaerob körülmények között előállított szén-dioxid. Így, a fermentáció során (glikolitikus folyamat) glükóz előállított 2 mól CO2 [c.365]
Annak érdekében, hogy azonosítani sorozata kémiai reakciók. elemei egy adott útvonalon. Használhatja a három fő kísérleti megközelítések. Az első, a közvetlen, hogy megvizsgálja a metabolizmus in vitro (in vitro), m. E. Nem az élő szövet. és sejtmentes kivonat. megtartják azt a képességüket, hogy katalizálja a teljes vizsgálati folyamat egészét. Még a közepén a múlt század, például köztudott, hogy az élesztő kovász glükóz etanollá és CO2. A tanulmány azonban az egyes fokozatok a fenti metabolikus utat. ellátó anaerob élesztő sejtek szinte az összes szükséges energiát, kezdett komolyan csak 1898-ban, amikor Eduard Buchner felfedezték, hogy a préselt leve élesztő, nem tartalmaz élő sejteket, azt is tudja, hogy erjedésnek glükózt etanol és CO2 (Sec. 9.1). Később kiderült, hogy az ilyen fermentációs extraktumból történik csak hozzáadására szervetlen foszfátot, és hogy legalább a fogyasztás a glükóz-foszfát eltűnik a kivonatot. Azt találtuk, hogy a tápközegben felhalmozódó míg néhány foszforiláció a fürdővíz-hexóz-származék. amelyek az összes tulajdonságait, mit kell az egyik a köztes termékek az úton a glükóz etanollá és CO2. Miután ezt a közbenső már meg lett határozva az élesztőkivonat képes érzékelni az enzim, amely bekapcsolja be a másik termék. Ez utóbbi viszont, izolálták és identifipdrovan. Így. már azonosított két közbenső glükóz hasítási termék. Hozzáadása ott Estrac-enzim inhibitorok. A kutatók keresték a felhalmozási más köztes. A végén, kombinációjának köszönhetően az ilyen módszerek kiosztani és azonosítása [c.391]