Reakcia fermentácie glukózy. Typy, hodnota a fermentačný produkt

Fermentácia glukózy - jedným z hlavných účinkov, ktorými je možné, že príprava alkoholických nápojov. To môže byť vykonané rôznymi spôsobmi, z ktorých každá je tvorená jednotlivé produkty. Tento proces hrá kľúčovú úlohu v mnohých oblastiach nášho života, pretože varenie a prípravy vína a vodky a končiac u reakcií v našom tele.

príbeh

Proces fermentácie glukózy a iných cukrov použila viac starovekých ľudí. Jedli trochu potravy podbrodivshuyu. Toto jedlo bolo bezpečnejšie, pretože obsahuje alkohol, medzi ktorými zahynulo mnoho škodlivých baktérií. V starovekom Egypte a Babylon, ľudia už vedeli, ako vyzrieť veľa sladené nápoje a mlieko. Keď sa ľudia v neskorej 18. storočí bol schopný lepšie porozumieť tomuto procesu, jeho typy a príležitosti pre zlepšenie, výrazne zvýšila kvalitu odvetví, ako sú kvaso-, pivovarství a vína vodky.

druhy fermentácie

Napodiv, ale proces je iný. A odlišných typov glukózy fermentácie konečných produktov. Existuje teda kyselinu mliečnu, alkohol, kyselinu citrónovú, acetón, maslovej a niekoľko ďalších. Hovorme trochu o každú druh zvlášť. Mliečna kvas glukóza - základný proces pre prípravu výrobkov, ako sú jogurty, kyslá smotana, jogurt, tvaroh. Tiež sa používa na konzerváciu ovocia a plní kľúčovú funkciu v našom tele: v podmienkach nedostatku kyslíka, glukózy sa premení na konečný produkt - kyselina mliečna, ktorá spôsobuje bolesť vo svaloch pri cvičení a trochu neskôr.

Alkoholické kvasenie sa líšia v tom, že etylalkohol vytvorený ako konečný produkt. Dodáva sa s pomocou mikroorganizmov - kvasníc. A hrá kľúčovú úlohu pri varení, pretože okrem hlavného produktu počas alkoholovej fermentácie glukózy uvoľní oxid uhličitý (to vysvetľuje loft kysnutého cesta).

fermentácia kyseliny citrónovej dochádza, pretože je ľahko odhadnúť, na kyselinu citrónovú. Koná sa pod vplyvom určitých druhov húb a je súčasťou Krebsovho cyklu, ktorý zaisťuje dýchanie buniek v našom tele.

Acetón-butanol-etanol fermentácie je veľmi podobná ako u kyseliny maslovej. Výsledkom je, že sa vytvorí kyselina maslová, butyl a etyl alkoholy, acetón a oxid uhličitý. Ak je proces fermentácie vytvorený jediný nárok zodpovedajúce kyselina a oxid uhličitý.

Teraz sa budeme zaoberať všetky druhy detailov, a začať od základov - alkoholového kvasenia glukózy. To bude ďalej podrobne popísané všetky reakcie a nuansy ich výskytu.

alkoholové kvasenie

Vedieť niečo viac o fermentácie glukózy, ktoré rovnice: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C _{2H 5} OH + 2CO _2. Čo sa môžete dozvedieť z tejto reakcie? Máme dva produkty: etanol a oxid uhličitý. Vzhľadom k posledným vidíme vzbuhanie kysnutého cesta. Ale vzhľadom k prvej mať možnosť získať nezabudnuteľnú chuť vína a vinárskych produktov. Ale v skutočnosti je to len zjednodušené rovnice. glukóza fermentácia je kompletná reakcia je zložitejšia, takže poďme Poďme preskúmať to trochu hlbšie.

Tam je taký proces, ako glykolýzy. Doslovne, meno znamená "rozdelenie cukru". To sa vyskytuje v tele, a jeho vedľajší produkt je kyselina pyrohroznová, a hlavné - adenozinotrifosfornaya kyselina (ATP), ktorý sa tvorí počas reakcie z inej zlúčeniny. Dá sa povedať, že ATP je nositeľom energie v tele, a v skutočnosti glykolýza je poskytnúť naše telo s energiou.

Nechceme vedome predmetný v tomto procese. V skutočnosti, fermentácia je veľmi podobný glykolýzy, ako prvý stupeň, že sú úplne zhodné. Dalo by sa dokonca povedať, že alkoholové kvasenie reakcia glukózy je pokračovaním glykolýzy. Vytvorené v priebehu posledného pyruvátu (iónový pyrohroznová kyseliny) sa premení na acetaldehyd (CH _3C (O) H) s uvoľňovania vedľajšieho produktu oxidu uhličitého. Potom sa výsledný produkt sa redukuje koenzým NADH obsiahnuté v baktériách. Výsledky návratnosti v tvorbe etanolu.

To znamená, že reakcia fermentácia glukózy na etanol vyzerá takto:

1) C ₆ H ₁₂ O ₆ 2 = C _{3 4O 3} + 4 H ⁺

2) C _{3 4O 3} = CH ₃ -COH + CO ₂

3) CH ₃ -COH ⁺ NADH + H + = C _{2H 5} OH ⁺ NAD +

NADH je katalyzátor pre reakciu, a iónové NAD ⁺ hral kľúčovú úlohu v raných fázach glykolýzy, a tvorí na konci kvasenia, sa vracia späť do procesu.

Prejdime k ďalšiemu rôznymi testami typu reakcií.

Mliečna fermentácia glukózy

Z tohto druhu alkoholu sa líšia v tom, že nie je pod vplyvom kvasinky, a za pomoci baktérií mliečneho kvasenia. Z tohto dôvodu máme úplne odlišné produkty. Mliečna fermentácia dochádza tiež v našich svaloch pri vysokej záťaži a nedostatku kyslíka.

Existujú dva typy tohto procesu. Prvý z nich - homofermentativní kvasenia. Ak ste niekedy počuli predponu "homo", asi viete, čo to znamená. Homofermentativní kvasenia - proces, v ktorom jeden enzým. V prvom kroku glykolýzy a vytvorené kyseliny piroviogradnaya. Potom bola výsledná pyruvát (v roztoku môže táto kyselina existovať len vo forme iónov) sa podrobí hydrogenácii za použitia NADH ⁺ H a laktát. Redukcia produktu je kyselina mliečna, čo predstavuje asi 90% z výsledných produktov v priebehu reakcie. Táto zlúčenina však môže byť tiež vytvorená ako dva rôzne izoméry: D a L. Tieto typy sa líšia v tom, že to sú zrkadlové obrazy jeden druhého, a preto majú rôzne účinky na náš organizmus. To, izomér bude vytvorená tak, aby vo väčšej miere, určuje štruktúru laktátdehydrogenázy.

Poďme sa presunúť na druhý typ mliečneho kvasenia - heterofermentativních. Tento proces zahŕňa niekoľko enzýmov, a to ide o zložitejšie cestu. Z tohto dôvodu, v priebehu reakcie produkuje viac rôznych výrobkov: okrem kyseliny mliečnej, nájdeme kyseliny octovej a etanolu.

Tu sme sa zaoberali mliečnym kvasením. To je proces, pri ktorom sa môžeme tešiť chuť tvaroh, jogurt, zakysané mlieko a jogurt. Pre zhrnutie a písať reakcii fermentácie kyseliny mliečnej glukózy v všeobecnej forme: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C _{3H 6O 3.} Samozrejme, že to je zjednodušený diagram procesu homofermentativním fermentácii, pretože aj heterofermentativní schéma proces bude veľmi ťažké. Lekárne sú stále študuje mliečnym kvasením glukózy a zistiť kompletné jej mechanizmy, takže stále máme ísť.

citrát fermentácie

Reakcia tohto typu fermentácie sa vyskytuje, ako v alkohole, za pôsobenia určitého kmeňa huby. Kompletný mechanizmus tejto reakcie nie je úplne známy, a môžeme sa spoľahnúť iba na niektorých zjednodušenie. Avšak je predpoklad, že počiatočná fáza procesu je glykolýza. Potom sa kyselina pyrohroznová sa premení do rôznych kyslých a citrónovej toku. V dôsledku takéhoto mechanizmu iné kyseliny nahromadené v reakcii - nedokonalé produkty oxidácie glukózy.

Tento proces prebieha pod vplyvom kyslíka, a všeobecne môže byť zapísaný podľa nasledujúcej rovnice: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C _{6H 8O 7} + 4H _2O Pred tento typ fermentácie otvorené, ľudia extrahované kyseliny citrónovej len stlačiť zodpovedajúce ovocie zo stromu. Avšak, v tejto kyselina citrónová najviac 15%, avšak táto metóda sa ukázala ako nepraktická, a po otvorení reakcie začala dostávať všetky kyslú fermentácie.

maslová kyselina fermentácie

Prejdime k ďalšiemu typu. Tento typ fermentácie dochádza pôsobením baktérií maslová kyselina. Oni sú veľmi rozšírené, a proces, ktoré spôsobujú, hrá kľúčovú úlohu v biologicky významných cyklov. S týmito baktériami a rozkladom odumretých organizmov. Maslová kyselina, ktorá sa tvorí v priebehu reakcie, jeho vôňa priťahuje lapače.

Tento typ fermentácie používajú v priemysle. Ako asi tušíte, sú kyselina maslová. Jeho estery sú široko používané v parfumérii a majú príjemnú vôňu, na rozdiel od neho čo najviac. Avšak, nie vždy sa kyselina maslová fermentácia je prospešná. To môže spôsobiť poškodenie zeleniny, konzervy, mlieko a ďalšie produkty. Ale to môže dôjsť len v prípade, že produkt prišiel baktérie kyseliny maslovej.

Ukáţte mechanizmus procesu fermentácie glukózy. Reakcia to vyzerá takto: C _{6H 12} o ₆ → CH _{3CH 2CH 2-COOH} + 2CO ₂ ↑ + 2H _2. V dôsledku toho je tiež generované energie, ktorý poskytuje životné aktivitu baktérií maslová kyselina.

Acetón-butanol-etanol fermentácie

Tento typ je veľmi podobná ako u kyseliny maslovej. Putovať týmto spôsobom môžu nielen glukózy, ale tiež glycerol a kyselina pyrohroznová. Tento proces môže byť rozdelený do dvoch fáz: prvá (a niekedy sa nazýva kyselina), je v skutočnosti fermentácia kyselina maslová. Avšak, okrem olejmi, to znamená na mieste a kyselina octová. Týmto spôsobom dostaneme produkty z fermentácie glukózy, ktoré sú druhý stupeň (atsetonobutilovuyu). Pretože celý tento proces prebieha aj pod vplyvom baktérií, potom sa okyslenie prostredia (zvýšenie koncentrácie kyseliny) je rozdelenie špecifických enzýmov baktérií. Indukujú konverzný reakciu glukózy fermentačných produktov v n-butanole (butylalkohol) a acetónu. Okrem toho môžu byť vytvorené určité množstvo etanolu.

Iné druhy fermentácie

Popri týchto piatich druhov tohto procesu existuje niekoľko ďalších. Napríklad, je octová fermentácia. To je tiež prebieha za pôsobenia mnohých baktérií. Tento typ fermentácie môže byť použitý na účely užitočné pri morení. Chráni potraviny pred škodlivými baktériami a patogénov. Ďalšie odlíšenie alkalické alebo metán fermentácie. Na rozdiel od predchádzajúcich typov, tento typ fermentácie môže byť vykonaná pre väčšinu organických látok. Výsledkom je, že veľké množstvo zložitých reakcií, organické látky rozložiť na metán, vodík a oxid uhličitý.

biologická role

Kvasenie - najstarší spôsob, ako získať energiu živých organizmov. Niektoré organické látky sa vyrába súčasne príjem energie, a ďalšie zničiť tieto látky tiež získanie energie. Na základe toho celý náš život. A každý z nás kvasením v tej či onej forme vyskytuje. Ako sme už povedali vyššie, kyselina mliečna fermentácia sa vyskytuje vo svaloch počas intenzívneho cvičenia.

Čo ešte skontrolovať?

Ak máte záujem o biochémii tohto veľmi zaujímavého procesu, mali by sme začať od učebníc v chémii a biológii. V mnohých vysokoškolských učebníc je popísané, ako je podrobne materiál, ktorý po ich prečítaní budete mať možnosť, aby sa stal odborníkom v tejto oblasti.

záver

Tu sa dostávame až do konca. rozobraté sme všetky druhy fermentácie glukózy a všeobecné zásady týchto procesov, ktoré hrajú veľmi dôležitú úlohu vo fungovaní živých organizmov, rovnako ako v našom odbore. Je možné, že v budúcnosti budeme otvárať niekoľko ďalších druhov tohto starého procesu a naučiť ich používať v prospech seba, ako tomu bolo u už poznáme.