Бродіння, virtual laboratory wiki, fandom powered by wikia
Бродіння (тж. Зброджування. Ферментація) - це, в найбільш строгому сенсі, анаеробний метаболічний розпад молекул поживних речовин, наприклад глюкози. без окислення в чистому вигляді. Бродіння не звільняє всю наявну в молекулі енергію; воно просто дозволяє тривати гликолизу (процес, виходом якого на одну молекулу глюкози є дві молекули АТФ), заповнюючи відновлені коферменти. Результатом бродіння є етанол. вуглекислий газ. інші продукти, а далі - молочна кислота. оцтова кислота. етилен та інші відновлені метаболіти.
- Термін бродіння також використовується більш широко для позначення бурхливого зростання мікроорганізмів у відповідному середовищі. При використанні в цьому сенсі не робиться відмінності між аеробних і анаеробних метаболізмом.
Бродіння часто використовується для приготування або збереження їжі. Говорячи про бродінні, зазвичай мають на увазі бродіння цукру (перетворення його в спирт) з використанням дріжджів. але, наприклад, при виробництві йогурту використовуються інші види бродіння. Наука про ферментації називається ензимологія.
Бродіння зазвичай передбачає бажану реакцію з боку мікроорганізмів. Вина іноді покращують з використанням процесу взаємного бродіння.
Історія Правити
біохімія Правити
Бродіння - це процес, важливий в анаеробних умовах, за відсутності окисного фосфорилювання. здатного підтримувати генерацію АТФ в процесі гліколізу. Під час бродіння піруват перетворюється в різні структури. Стандартні приклади продуктів бродіння: етанол (питний спирт), молочна кислота і водень. Однак, продукти бродіння можуть бути більш екзотичними, такими як масляна кислота і ацетон.
Хоча на останньому етапі бродіння (перетворення пірувату в кінцеві продукти бродіння) не звільняється енергія, він вкрай важливий для анаеробної клітки, оскільки на цьому етапі регенерується нікотинамід аденін динуклеотид (NAD +), який потрібно для гліколізу. Це важливо для нормальної клітинної діяльності, оскільки гліколіз - єдине джерело АТФ в анаеробних умовах.
Продукти бродіння містять хімічну енергію (вони не повністю окислені), але вважаються відходами, оскільки не можуть бути піддані подальшому метаболізму за відсутності кисню (або інших більш високо-окислених приймачів електронів). Наслідком цього є той факт, що отримання АТФ бродінням менш ефективно, ніж шляхом окисного фосфорилювання, коли піруват полносью окислюється до двоокису вуглецю. В ході бродіння на одну молекулу глюкози виходить дві молекули АТФ (пор. Близько 36 молекул шляхом аеробного дихання). Однак, навіть у хребетних ферментація використовується як ефективний спосіб отримання енергії під час коротких періодів інтенсивної напруги, коли перенесення кисню до м'язів недостатній для підтримки аеробного метаболізму. Тоді як ферментація допомагає під час коротких періодів інтенсивної напруги, вона не призначена для тривалого використання. Наприклад, у людей ферментація молочної кислоти дає енергію на період від 30 секунд до 2 хвилин. Швидкість генерації АТФ приблизно в 100 разів більше, ніж при окисного фосфорилювання. Рівень pH в цитоплазмі швидко падає, коли в м'язі накопичується молочна кислота. в кінцевому підсумку стримуючи ферменти, залучені в процес гліколізу.
Продукти реакції бродіння Правити
Продукти бродіння - це по суті відходи, отримані під час перетворення пірувату з метою регенерації NAD + в відсутність кисню.
- Етанолова ферментація (здійснюється дріжджами і деякими типами бактерій) розбиває піруват на етанол і діоксид вуглецю. З однієї молекули глюкози в результаті виходить дві молекули харчового спирту і дві молекули вуглекислого газу. Цей вид бродіння дуже важливий у виробництві хліба. пивоварінні та винокуріння. Якщо в заквасці висока концентрація пектину. може також проводитися невелика кількість метанолу. Зазвичай використовується тільки один з продуктів; у виробництві хліба алкоголь випаровується при випічці, а у виробництві алкоголю двоокис вуглецю зазвичай йде в атмосферу, хоча останнім часом її намагаються утилізувати.
- Ферментація молочної кислоти розбиває піруват на молекули молочної кислоти. Це відбувається в м'язах тварин, коли їм потрібна енергія швидше, ніж кров може доставити кисень. Також така ферментація відбувається в деяких бактеріях і грибах. Це такі бактерії, які перетворюють лактозу в молочну кислоту в йогурті. повідомляючи йому кислуватий смак.
Обпалюють відчуття в м'язах під час важких фізичних вправ співвідносяться з отриманням молочної кислоти і зрушенням до анаеробного гліколізу. оскільки кисень перетворюється на двоокис вуглецю аеробних гликолизом швидше, ніж організм поповнює запас кисню; а хворобливість в м'язах після фізичних вправ викликана микротравмами м'язових волокон. Організм переходить до цього менш ефективного, але більш швидкісного методу виробництва АТФ в умовах нестачі кисню. Вважається, що це був перший джерело енергії в ранніх організмах до того, як концентрація кисню в атмосфері стала досить високою, і тому ця форма генерації енергії в клітинах - давніша. Потім печінку позбавляється від зайвого лактату. перетворюючи його назад в важливе проміжну ланку гліколізу - піруват.
- Аеробний гліколіз - це метод, який використовується м'язовими клітинами для виробництва менш інтенсивної енергії за довший проміжок часу.
- Бактерії зазвичай виробляють кислоту. Оцет (оцтова кислота) - прямий результат бактеріальної ферментації. У молоці кислота згортає казеїн. перетворюючи молоко в сир. При маринуванні продуктів, кислота оберігає їжу від хвороботворних і викликають гниття бактерій.
Використання Правити
Основна користь від бродіння - це перетворення, наприклад, перетворення соку в вино. зерна в пиво. а вуглеводів в двоокис вуглецю при бродінні хлібного тесту.
- Збагачення видів їжі різноманітністю смаків, ароматів і текстури
- Збереження істотної кількості їжі за допомогою молочної кислоти, алкоголю, оцтової кислоти і лужного бродіння
- Біологічне збагачення їжі протеїнами, важливими амінокислотами. важливими жирними кислотами і вітамінами
- Детоксифікація в процесі бродіння їжі
- Зменшення часу і витрат на приготування їжі
У бродіння є кілька переваг, виняткових для їжі. В процесі бродіння можна отримувати важливі поживні речовини або усувати непітательной. За допомогою бродіння їжу можна довше зберігати, оскільки бродіння використовує енергію їжі і може створити умови, невідповідні для небажаних мікроорганізмів. Наприклад, при маринуванні кислота, що отримується з домінуючою бактерії, перешкоджає росту всіх інших мікроорганізмів.