Брожение и дыхание
Процесс брожения Брожение – окислительно-восстановительный процесс, при котором происходит неполный распад органических веществ в анаэробных условиях с высвобождением незначительного количества энергии и образованием богатых энергией конечных продуктов (спиртов, кислот), а также СО 2 и Н 2. Брожение происходит в 2 стадии • 1 стадия - окислительная – фруктозобисфосфатный путь (путь Эмбдена – Мейергофа – Парнаса или гликолиз) • 2 стадия - восстановительная
Фруктозобисфосфатный путь расщепления глюкозы (путь Эмбдена – Мейергофа – Парнаса или гликолиз)
Баланс гликолиза C 6 H 12 O 6 2 HAД 2 АТФ 2 CH 3 COCOOH 2 НАД • H 2 4 АТФ
Восстановительная стадия брожения • Спиртовое брожение пируватдекарбоксилаза CH 3 COCOOH CH 3 COH + CO 2 уксусный альдегид CH 3 COH + НАД • H 2 CH 3 CH 2 OH + НАД этанол • Молочнокислое брожение CH 3 COCOOH + НАД • H 2 CH 3 CHOHCOOH + НАД лактат
Процесс дыхания • Дыхание – процесс полного окисления (распада) органических веществ до CO 2 и H 2 O в аэробных условиях с высвобождением значительного количества энергии • В процессе дыхания выделяют 2 фазы 1 фаза – гликолиз и цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) 2 фаза – электронтранспортная (дыхательная) цепь
Фруктозобисфосфатный путь расщепления глюкозы (путь Эмбдена – Мейергофа – Парнаса или гликолиз)
Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Цитратсинтаза Аконитатгидратаза Изоцитратдегидрогеназа α-кетоглутаратдегидрогеназа Сукцинаттиокиназа Сукцинатдегидрогеназа Фумараза Малатдегидрогеназа Изоцитратлиаза Малатсинтаза
Дыхательная цепь переноса электронов
Суммарное уравнение окисления глюкозы C 6 H 12 O 6 + 6 O 2→ 6 H 2 O + 6 CO 2 + 28, 8 · 105 Дж 44% - образующейся энергии запасается в форме АТФ, пригодной для использования клеткой 56% - рассеивается в виде тепла
Сравнение двух энергетических процессов Дыхание энергия Брожение 38 АТФ 28, 8 · 105 Дж 2 АТФ 2 · 105 Дж конечные продукты конечные акцепторы ē CO 2, H 2 O органические вещества O 2 или NO 3 или SO 42 - органические вещества Доноры ē органические или неорганические в-ва органические вещества Метаболические блоки ЭМП ЦТК ЭТЦ ЭМП (гликолиз)
Спиртовое брожение
Уравнение спиртового брожения C 6 H 12 O 6→ 2 CH 3 CH 2 OH + 2 CO 2↑ + Q 1815 – Гей-Люссак дал современное уравнение брожения 1875 – Луи Пастер доказал биологическую природу брожения
Возбудители спиртового брожения дрожжи • p. Saccharomyces § S. cerevisiae § S. vini § S. globusus • p. Shizosaccharomyces § S. pombe § S. ostosporus плесневые грибы • p. Aspergillus • p. Mucor • p. Fusarium бактерии • • Zymomonas anaerobica Zymomonas mobilis Sarcina ventriculi Erwinia amylovora
Saccharomyces cerevisiae – пекарские и пивные дрожжи
Отношение к кислороду Дрожжи – факультативные анаэробы В присутствии O 2 переходят к окислению углеводов C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O + Q O 2 подавляет брожение – эффект Пастера
Отношение к кислотности среды Активное спиртовое брожение идет в кислой среде (p. H 4, 5 – 6, 5) В щелочной среде (p. H 8) образуется глицeрин 2 C 6 H 12 O 6 + H 2 O → C 2 H 5 OH + 2 CH 2 OHCH 2 OH + CH 3 COOH + 2 CO 2
Пивоварение
Скачать презентацию Брожение и дыхание Процесс брожения Брожение
микробиология Лекция 5.ppt