Energia termelés kemoheterotrófokkal
Energia termelés kemoheterotrófokkal. - Biológia rész, A mikrobiológia egy viszonylag fiatal tudomány, a hemoheterotrófok energiafelvételének módszerei a legfontosabb biokémiai alapokon nyugszanak.
Módszerek energia előállítására szolgáló hemogeterotrofami legfontosabb biokémiai folyamatok használják az élelmiszer-pro sét vagy romlása a nyersanyagok, félkész és késztermékek megy élelmiszertermelés mikroorganizmusok által.
Mivel energiaforrások használhat sokféle szerves anyagok, több szénhidrátot és alkoholok (egyértékű - etil-alkohol, háromértékű - glicerin; hatértékű alkoholok - szorbit, mannit, stb), aminosavak, purinok, pirimidinek, zsírok, szerves savak, és et al.
A legtöbb kemoheterotróf energiát kap, és szintetizálja a sejtek szénvázát ugyanazon szerves vegyületből.
A kemoheterotrófok négyféleképpen kapnak energiát.
1. Aerob légzés. A hidrogén (elektronok) donorai a légzés során szerves anyagok. a hidrogén végső akceptor molekuláris oxigén. A légzés következtében a szerves anyagok teljesen oxidálódnak CO2-ra és H2O-ra, és nagy mennyiségű hőenergiát szabadítanak fel:
Ez az energiamennyiség megfelel a glükóz I gramm molekulájába tartozó szabad energia állománynak. Így számos aerob baktériumot és néhány élesztőt használnak sütéshez és takarmányélesztő előállításához.
Aerobikus légzéssel az energia körülbelül 50% -a elvész, mint hő. Ez magyarázza a jelenség a termogenezis - önálló felmelegedés fájdalom-Shih laza, jól levegőztetett növényi tömeg felhalmozódást (. Hay, kukorica szilázs, trágya, tőzeg, stb), és néha vezet samovozgo-Rania széna, tőzeg, stb
2. A szerves anyagok tökéletlen oxidációja. Aerob körülmények között a szerves anyagok oxidációja nem CO2-re és H2O-ra, hanem közbenső oxidálatlan termékek és H2O keletkezésére. A hidrogénadók szerves anyagok, és az akceptor molekuláris oxigén. Ugyanakkor az energiát sokkal kevésbé szabadítják fel. Ezt az energiatermelési eljárást hiányos oxidációnak nevezzük, például az etil-alkohol ecetsavvá történő oxidációjával ecetsav baktériumokkal:
Sok micélium gombát a szénhidrátok hiányos oxidációja jellemzi. A gombák citrom, glükonsav, oxálsav és más szerves savak képződésével oxidálják őket.
3. Fermentáció. Az erjesztési folyamat a szerves anyagok részleges oxidációja anaerob körülmények között. Erjedt hidrogénadományozók szerves anyagok, a hidrogén-akceptorok szintén szerves anyagok. Ezek köztes fermentációs termékek, amelyeket ezután visszaállítanak. Amikor az energia fermentálódik, sokkal kevésbé szabadul fel, mint amikor 1 gramm glükózt aerob körülmények között oxidálnak, például élesztővel történő alkoholos fermentációval, csak 118 kJ
Glükóz etil-alkohol
A fermentáció egyéb formái (tejsav, vajsav stb.) A glükóz energia hiányos felszabadulásával is előfordulnak, mivel a szabad energia egy része áthalad a keletkező, a tápközegben felhalmozódott fermentációs termékekkel.
Anaerob légzés. Egy kis számú baktérium (denitrifi-tsiruyuschie, desulfatiruyuschie) anaerob oxidált szerves anyag - hidrogén donorok alkalmazásával MO-molekuláris oxigén, és használata oxigén is kötve van, on-séta a molekulában natratov és szulfátok. Ezek a szervetlen anyagok oxigénben gazdagok és hidrogén-akceptorok.
Anaerob légzés kétféle: nitrát és szulfát. A szerves vegyületek oxidációját a nitrátok oxigénjével nitrát lélegeztetésnek nevezzük:
Szerves anyagok oxidációját szulfát-oxigénnel nevezik szulfát légzésnek:
Az anaerob légzés folyamatait jelentős energiafelszabadulás kíséri.
A jelen témakör minden témája:
Bakteriális (prokarióta) sejtek.
A sejtek kötelező struktúrái közé tartoznak a következők: sejtfal, citoplazmatikus membrán, riboszómák, nukleoid (3. A sejtfal a sejtet alkotja, védi azt a kedvezőtlenektől
Konstruktív csere
A konstruktív anyagcsere a sejtbe bevezetett tápközegből származó bázikus sejtösszetevők bioszintéziséből áll. A konstruktív cserék célja a négy szintézise
A mikroorganizmusok kémiai összetétele
A mikroorganizmusok sejtjeiben 75-85% víz van, a fennmaradó 15-25% szárazanyag. A sejtben lévő víz szabad és kötött állapotban van. A kötött víz bejut a szójába
A tápanyagok mikroorganizmusainak szükségessége. Az élelmiszerek típusai
A metabolizmus elválaszthatatlanul kapcsolódik a mikroorganizmusok táplálására. A tápanyagok mikroorganizmusainak igényei rendkívül sokfélék, de függetlenül azoktól
A mikroorganizmusok sejtjeinek tápanyagellátásának mechanizmusa
A tápanyagok, hogy azokat a sejtek az anyagcsere folyamatokhoz használhassák, a külső környezetből, a sejt belsejéből kell jutniuk. Minden anyag átalakul a sejtben
Energiacsere
A tápanyagok MTC-n keresztüli átvitelére és a sejt fő összetevőinek szintézisére, a reprodukcióra, mozgásra, mikroorganizmusokról energiáról van szó, ezért bizonyos kémiai reakciók,
Az energiaforrások energiaforrásai és jellemzői a mikroorganizmusokban
A mikroorganizmusok felhasználhatják a látható fény (fototrófák) és a felszabadított
Mikroorganizmusokat.
A mikroorganizmusok termesztésére tápanyagokat használnak, amelyeknek tartalmazniuk kell a növekedésükhöz szükséges összes anyagot. Több száz különböző táptalajot javasolnak
A táptalaj fő típusai
Összetétel szerint szokásos a meg nem határozott összetétel és a szintetikus közeg természetes vagy természetes környezetének megkülönböztetése. Természetes (természetes) elnevezések
A mikroorganizmusok termesztésének módszerei.
A mikroorganizmusok termesztése felületes vagy mély, időszakos vagy folyamatos módszerekkel vezethető be aerob vagy anaerob körülmények között. Nagy érték a választásban
Hőmérsékletet.
A külső környezet legfontosabb tényezője a hőmérséklet. Meghatározza a mikroorganizmusok szorzásának sebességét, valamint a kémiai reakciók intenzitását a metabolikus folyamatokban a sejtekben.
páratartalom
A mikroorganizmusok létfontosságú aktivitását nagyban befolyásolja a környezet nedvessége. A víz része a sejteknek (akár 85%), és támogatja a turgornyomást bennük. tápanyagok
Osmotikus nyomás.
A mikroorganizmusok élettartama szempontjából nagy jelentőséggel bír a táptalaj ozmotikus nyomása, amelyet az abban feloldott anyagok koncentrációja határoz meg. Természetes környezetben lakott
A hidrogénionok koncentrációja
A hidrogénionok (pH) koncentrációja az élőhelyen fontos tényező, amely meghatározza a mikroorganizmusok növekedésének és reprodukciójának lehetőségét. A közeg hidrogén-pH-értéke a mért értéket jelzi
A környezet oxidációcsökkentési feltételei.
A molekuláris oxigén az egyik legfontosabb környezeti tényező, amely meghatározza a biokémiai reakciók irányát a mikroorganizmusok által az energiaterminizmusban. A mikroorganizmusok aránya
Az elektromágneses sugárzás energiája
A különféle hullámhosszú elektromágneses rezgéseket képviselő különböző sugárzási energiájú mikroorganizmusok hatása különböző módon manifesztálódik. A sugárzás biológiai hatásai
Ionizáló sugárzás.
Ezek közé tartoznak a radioaktív elemek bomlása során keletkező kozmikus sugarak, röntgensugarak és radioaktív sugárzás (a-, b-, g # 61485; A legrövidebbek
Ultraibolya sugarak.
Az UV-sugárzás mikroorganizmusokra gyakorolt hatása hasonló az ionizáló sugárzáshoz: a mikroorganizmusok típusától, a sugárzás dózisától és időtartamától függően a mikroorganizmusok halálát vagy mutációját okozzák
Lézersugárzás.
Ez a sugárzás infravörös és ultraibolya spektrumtartományban sugárzott sugárzás. Nagy energiája van, és képes rá
Biotikus tényezők
A természetes élőhelyeken, beleértve az élelmiszertermékeket is, különböző mikroorganizmusok együtt fejlődnek. Az evolúció folyamatában különböző kapcsolatok alakultak ki és alakultak ki
A szimbiózis asszociatív formái.
Az asszociatív kapcsolatok széles körben elterjedtek. Számukra a természetben lévő anyagok ciklusa alapul. Az asszociatív kapcsolatok közé tartozik a metabiózis, a kölcsönösség
A szimbiózis antagonisztikus formái.
Ez a szimbiotikus kapcsolatok egy csoportja, amelyek az antagonizmus, az antibiosis, a parazitizmus és a predáció jelenségeiben fejeződnek ki. Az antagonizmus az ilyenfajta kapcsolat,
Antropogén tényezők.
Ez a fajta környezeti tényező az emberi gazdasági tevékenység következménye, amelynek során a környezetszennyezés bekövetkezik. A szennyezés fő forrása
Anaerob folyamatok
Az anaerob folyamatok közé tartoznak a pektin anyagok alkoholos, tejsavas, propionsavas, vajsavas erjesztése és erjesztése. Alkoholos erjesztés
Alkoholos erjedés gyakorlati alkalmazása
Az etil-alkoholt széles körben használják a nemzetgazdaság számos ágazatában. Az alkohol fő fogyasztói az élelmiszer-, az orvosi és a vegyipar. Veduschies
Tejsavas erjedés
Ezt a tejsavbaktériumok okozzák, és ez az egyetlen energiaforrás számukra. A tejsavas fermentáció a szénhidrátok tejsavvá alakításának folyamata.
Propionsavas fermentáció
Ezt a Propionibacterium nemzetségbe tartozó propionsav baktériumok okozzák (5.3.3a. Ábra). Az egyetlen energiaforrás számukra az erjesztési idők folyamata
Olajos erjedés
Az olajos fermentáció az olajos baktériumok anaerob körülmények között történő átalakításának komplex folyamata vajsav, szén-dioxid és hidrogén képződésével,
Az olajos vas-sav gyakorlati jelentősége
Természetben a butyric baktériumok fontos szerepet játszanak a szén-ciklusban a természetben. Az olajos sav a különböző organizmusok anaerob bomlása elterjedt terméke
Acetonobutil erjesztés.
Az olajos savakhoz közel van az acetonobutil-fermentáció, amelynek során sokkal nagyobb mennyiségű butil-alkohol és aceton képződik, mint a hagyományos olajsavas fermentációval. Az e
Pektin anyagok erjesztése.
A növények, különösen a gyümölcsök, bogyók, gyökérnövények, sok pektin anyag. Ezek közé tartoznak a középső lemezek, és összeolvasztják a növényi sejteket. pektin
Aerob eljárások.
A kemoheterotrófokat molekuláris oxigén jelenlétében hajtják végre, de ellentétben az aerob légzéssel (teljes oxidáció) hiányos oxidációs folyamatok. Gyakran nevezik "
Az etil-alkohol ecetsav baktériumokkal való oxidációja
Ezt a folyamatot ismerte az ember a szélsőséges ókorban - a levegőben vagy a borban levegőn maradt egy idő után, megjelent a könnyű zavarosság, és a felszínen - többé-kevésbé sűrű film. stb
Egyéb alkoholok és cukrok oxidációja ecetsav baktériumokkal
Az ecetsav baktériumok képesek oxidálni más monohidrátos alkoholokat (például propionsav propil-alkohol, butil-olaj). A metil-alkohol és egyértékű, magasabb szénatomszámú alkoholok a baktérium
A szénhidrátok oxidációja a micélium gombákkal
A szénhidrátok molekuláris oxigénnel való elégtelen oxidációja szerves savak képződésével (citromsav, oxálsav stb.) Micélium gombákkal hajthat végre, amelyek, mint például az ecetsav baktériumok,
A zsírok és a magasabb zsírsavak oxidációja
A zsírok a glicerin és a magasabb zsírsavak észterei. A zsírok nagy molekulatömegű vegyületek, és nem képesek bejutni a sejtbe változatlan formában. Ezért hidrolízis először fordul elő
Nátriumot tartalmazó szerves anyagok átalakítása
A szerves széntartalmú vegyületek átalakításának fenti mikrobiológiai folyamatain túl nagy jelentőséggel bír a szerves nitrogéntartalmú anyagok átalakítása.