Glyukoza fermentatsiya reaktsiya. Turlari, qiymat va fermentatsiya mahsulot

glyukoza fermentatsiya - u spirtli ichimliklar tayyorlash mumkin bo'lgan asosiy reaktsiyalar biri. Bu individual mahsulotlar hosil bo'ladi, har biri turli xil yo'llar bilan, amalga oshirilishi mumkin. Bu jarayon bizning organizmda reaktsiyalar tomonidan pishirish va sharob va aroq va oxirgi tayyorlash beri, hayotimizda ko'plab sohalarda muhim rol o'ynaydi.

hikoya

glyukoza va boshqa shakarlar fermentatsiya jarayoni yanada qadimiy odamlarni ishlatiladi. Ular bir oz oziq-ovqat podbrodivshuyu eb. u ko'p zararli bakteriyalarni halok bo'lgan orasida spirtli, mavjud, chunki, bu oziq-ovqat xavfsiz edi. Qadimgi Misr va Bobilda, odamlar allaqachon ko'plab shakarli ichimliklar va sut achish qanday bilardi. 18-asr oxirida odamlar yaxshi, bu jarayonni tushunish ega bo'lganida, uning turlari va takomillashtirish imkoniyatlari, katta kabi kvaso-, pivo va vino-aroq kabi sifatli ishlab chiqarishlarni oshdi.

fermentatsiya turlari

Ishning g'alati, lekin jarayon farq qiladi. Va glyukoza fermentatsiya oxirgi mahsulotlar turlarini turli. Shunday qilib, sut kislota, spirt, limon kislota, aseton, yog'li va bir necha boshqalar bor. ning alohida har bir turi haqida bir oz olaylik. Sut ferment glyukoza - bunday qatiq, smetana, qatiq, tvorog kabi mahsulotlar tayyorlash uchun muhim jarayon. Bu, shuningdek, sabzavot saqlash uchun ishlatiladi va tananing asosiy vazifasi hisoblanadi: kislorod etishmasligi sharoitida, glyukoza yakuniy mahsulotga aylanadi - sut kislotasi, jismoniy mashqlar vaqtida va keyin bir oz da mushaklarda og'riq sabab bo'ladi.

Spirtli bijg'ish etil spirt yakuniy mahsulot shakllangan, farq qiladi. xamirturush - Bu mikroorganizmlar yordamida keladi. Va, chunki glyukoza ozod karbonat angidrid Alkogolli fermentatsiya (bu farqlanadi xamirturush xamir tushuntiradi) davomida asosiy mahsulot bilan bir qatorda, pishirish muhim rol o'ynaydi.

Bu taxmin qilish oson, deb limon kislotasi fermentatsiya limon kislota hosil qilish uchun, sodir bo'ladi. Bu zamburug'lar ayrim turlarining ta'siri ostida sodir bo'ladi va bir qismi bo'lib Krebs sikli, bizning tana hujayralarining nafas beradi.

Atseton-butanol-o'rganish fermentatsiya yog'li kislota, deb juda o'xshaydi. Natijada, u hosil kislotasi, yog'li butil va etil spirtlar, atseton va karbonat. yog'li fermentatsiya kislota va karbonat angidrid tegishli faqat unvonini hosil bo'lsa.

Endi biz batafsil barcha turdagi ko'rib, va asoslari bilan boshlanadi - glyukoza spirtli fermentatsiya. Bu batafsil barcha reaktsiyalar va ularning yuzaga isboti muhokama qilinadi.

spirtli bijg'ish

glyukoza fermentatsiya, haqida bir oz ko'proq ayt qaysi tenglama: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO _2. Agar bu reaktsiya nimani o'rganishimiz mumkin? etil spirt va karbonat angidrid: Biz ikki mahsulotlar bor. Tufayli so'nggi biz vzbuhanie xamirturush xamir qarang. Lekin birinchi tufayli sharob va vino mahsulotlari unutilmas ta'mi olish imkoniga ega. Lekin aslida bu faqat bir soddalashtirilgan Tenglama. glyukoza fermentatsiya reaktsiya ko'proq qiyin tugatilsa, shuning uchun bizga bu bir oz chuqurroq ko'rib chiqamiz qilaylik.

glikoliz kabi bir jarayon mavjud. So'zma-so'z, nomi "shakar bo'linishini» degan ma'noni anglatadi. Bu tanadagi sodir bo'ladi va uning yon-mahsulot hisoblanadi Pirouzum kislotasi, va asosiy - boshqa birikmani bu reaksiya davomida hosil bo'ladi adenozinotrifosfornaya kislotasi (ATP). Biz ATP tanada energiya tashuvchisi bo'lib, aslida glikoliz energiyasi bilan tanamizni ta'minlash uchun, deb aytish mumkin.

Biz bila turib, bu jarayonda manfaatdor emas. Ular juda o'xshash bo'lgan birinchi bosqichi sifatida Aslida, fermentatsiya, glikoliz juda o'xshaydi. Hatto glyukoza reaktsiya spirtli bijg'ish glikoliz bir davomi, deb aytish mumkin. O'tgan pyruvate (ion Pirouzum kislota) davomida hosil Asetaldehitten uchun qo'shimcha mahsulot karbonat angidrid (CH ₃ -C (O) H) bilan ozod aylanadi. Shundan so'ng, natijada mahsulot bakteriyalar mavjud kofermentlik NADH kamayadi. etanol shakllantirishda Recovery natijalar.

Shunday qilib, etanol uchun glyukoza fermentatsiya reaktsiya, bu kabi ko'rinadi:

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

2) C ₃ H ₄ O ₃ = CH ₃ -COH + CO ₂

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

NADH reaktsiya uchun katalizator bo'lib, ion NAD ⁺ glikoliz erta bosqichlarida muhim rol o'ynagan, va spirtli fermentatsiya oxirida shakllantirish, jarayon qaytarilur.

ning test-turi reaktsiyalar keyingi turli harakat qilaylik.

glyukoza sut fermentatsiya

Spirtli ichimliklarni bunday deb boshqacha bor xamirturush ta'siri ostida emas, va sut kislota bakteriyalar yordamida. Shuning uchun, biz butunlay boshqa mahsulotlar bor. Sut fermentatsiya ham yuqori yuk va kislorod etishmasligi bizning muskullar uchraydi.

Bu jarayonda ikki turi mavjud. Birinchi - homofermentative fermentatsiya. Agar hech prefiks "Homo" eshitganman bo'lsangiz, ehtimol, u nima degani bilaman. Homofermentative fermentatsiya - bitta ferment ishtirokida jarayon. glikoliz birinchi qadam va hosil piroviogradnaya kislotasi. So'ngra, (bu kislota faqat ionlari shaklida mavjud bo'lishi mumkin eritmasiga) natijasida pyruvate NADH ⁺ H va laktat yordamida hidrojenleme duchor bo'ladi. mahsulot kamaytirish reaksiya davomida natijasida mahsulotlar haqida 90% tashkil etadi sut kislota, deb. Bu aralashma bilan birga, shuningdek, ikki xil izotobi sifatida tuzilishi mumkin: D va L. Ushbu turdagi ular bir-birining oyna tasvirlar va, shuning uchun, biz organizmga har xil ta'sir ko'rsatadi, deb ham farq qiladi. izomeri katta darajada tashkil etiladi, deb, laktat dehidrogenaz tuzilishini belgilaydi.

heterofermentative - ning sut kislota fermentatsiya ikkinchi turiga harakat qilaylik. Bu jarayon bir necha fermentlarni o'z ichiga oladi, va u ko'proq qiyin yo'lda ketadi. reaktsiya ko'proq turli xil mahsulotlar ishlab chiqaradi davomida, chunki bu: sut kislotasi Bundan tashqari, biz u erda sirka kislota va etil spirt topishingiz mumkin.

Bu erda biz sut fermentatsiyani ko'rib. Bu biz tvorog, qatiq, smetana, sut va qatiq ta'mi bahramand bo'lishingiz mumkin jarayoni hisoblanadi. umumlashtirish va umumiy shaklida glyukoza sut kislota fermentatsiya reaktsiyasini yozish uchun: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. hatto heterofermentative jarayoni sxemasi juda qiyin bo'ladi, deb albatta, bu jarayon homofermentative fermentatsiya soddalashtirilgan sxemasi hisoblanadi. Kimyogarlar hali glyukoza sut fermentatsiyani o'rganish va uning mexanizmlarini to'liq aniqlash, shuning uchun biz hali ham borish kerak etiladi.

sitrat fermentatsiya

fermentatsiya Ushbu turdagi reaktsiyalar muayyan zamburug'lar zorlanma ta'siri ostida, bir spirtli ichimliklarni kabi, sodir bo'ladi. Bu reaktsiya to'liq mexanizmi to'liq tushunib emas, va biz faqat ayrim sadeleştirmeler tayanib mumkin. Biroq jarayonning boshlang'ich bosqichi glikoliz deb taxmin bor. So'ngra Pirouzum kislotasining turli kislota va limon oqimida aylanib aylanadi. glyukoza to'liq oksidlanish mahsulotlari - reaktsiya to'plangan bunday mexanizm boshqa kislotalar tufayli.

Bu jarayon kislorod ta'sirida sodir bo'ladi, va umuman, u quyidagi tenglama bilan yozilgan mumkin: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3o ₂ = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4H ₂ O. ochildi fermentatsiya ushbu turi oldin, odamlar qazib limon kislotasi faqat daraxt tegishli meva siqib. Biroq, bu limon kislotasi 15% dan oshmaydigan Biroq, bu usul amaliy ekanligi isbotlangan, va reaktsiya ochilishida keyin kislota fermentatsiya usuli barcha olish boshladi.

yog'li kislota fermentatsiya

keyingi turiga harakat qilaylik. fermentatsiya bu turi yog'li kislota bakteriyalar ta'siri ostida sodir bo'ladi. Ular keng tarqalgan, ular sabab jarayon, biologik muhim davrlarini muhim rol o'ynaydi. Bu bakteriyalar va o'lik organizmlar parchalanish bilan. reaktsiya davomida shakllanadi yog'li kislotalar, uning hidi to'plovchilarni tortadi.

sanoatda ishlatiladigan fermentatsiya bu turi. Agar taxmin mumkin, ular yog'li kislota mavjud. Uning, Ester keng eng u farqli o'laroq, bir yoqimli hid parfyumeriya ishlatiladi va ega. Biroq, har doim emas yog'li kislota fermentatsiya foydalidir. Bu sabzavot zarar, konserva oziq-ovqat, sut va boshqa mahsulotlar olib kelishi mumkin. mahsulot yog'li kislota bakteriyalarni kelsa Lekin bu faqat bo'lishi mumkin.

AQSh glyukoza yog'li kislota fermentatsiya mexanizmini ko'rib chiqamiz. C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO ₂ ↑ + 2H _2: reaktsiyalar u kabi _ko'rinadi. Natijada, energiya ham yog'li kislota bakteriyalar hayot faoliyatini ta'minlaydi, qaysi hosil bo'ladi.

Atseton-butanol-o'rganish fermentatsiya

Bu turdagi yog'li kislota, deb juda o'xshaydi. faqat emas glyukoza balki glitserin va Pirouzum kislotasining bu tarzda yuraveradilar. Bu jarayon ikki bosqichda bo'linadi mumkin: birinchi (va ba'zan, deyiladi kislotasi) aslida bir yog'li kislota fermentatsiya hisoblanadi. Biroq, neft tashqari, u hali ham va sirka kislotasi turibdi. Shu tarzda, biz ikkinchi bosqichda (atsetonobutilovuyu) kirib glyukoza fermentasyonundan mahsulotlarini olish. Bu butun jarayon bakteriyalar ta'siri ostida ham o'rin oladi, chunki, keyin o'rta (kislotalari konsentratsiyasi ortishi) ga oksidlash maxsus fermentlar bakteriyalar bir ajratish hisoblanadi. Ular glyukoza fermentatsiya mahsulotlarni qayta ishlash reaktsiyasini qo'zg'amoq n-butanol (bütil alkogol) va aseton. Bundan tashqari, u ba'zi etanol hosil bo'lishi mumkin.

fermentatsiya boshqa turlari

Bu jarayon shu besh turlari tashqari, bir necha bor. Misol uchun, sirka fermentatsiya hisoblanadi. Bundan tashqari, ko'pgina bakteriyalar ta'siri ostida sodir bo'ladi. pikle qachon fermentatsiya bu turi foydali maqsadlar uchun foydalanish mumkin. Bu zararli bakteriyalar va patogen mikroorganizmlarga dan oziq-ovqat himoya qiladi. Yana gidroksidi yoki metan fermentatsiyani ajrata. Oldingi turdagi farqli o'laroq, fermentatsiya bu turi organik birikmalar ko'pchilik uchun amalga oshirilishi mumkin. Natijada, murakkab reaktsiyalar, ko'p sonli, organik moddalar metan, vodorod va uglerod dioksid ichiga irib-chirib bo'lgan.

biologik roli

Fermentatsiya - tirik organizmlar tomonidan energiyani olish eng qadimiy yo'l. Ba'zi organik moddalar bir vaqtning o'zida energiya olish, ishlab chiqarilgan, va boshqalar bu moddalar ham energiya olish halok oshirilmoqda. Shunga ko'ra, biz butun umr. Va har birimiz boshqa sodir yoki bir shaklda fermentatsiya. Biz yuqorida aytganimdek, sut kislota fermentatsiya qizg'in mashqlar davomida mushaklar shakllanadi.

yana nima tekshirish uchun?

Agar bu juda qiziq jarayon biokimyo qiziqish bo'lsa, biz kimyo va biologiya maktab darsliklarining boshlash kerak. ko'p kollej darsliklari ularni o'qigach, ushbu sohada bir mutaxassis bo'lishga ega bo'ladi batafsil material sifatida tasvirlanadi.

xulosa

Bu erda biz oxirigacha keladi. Biz glyukoza fermentatsiya barcha turdagi va bir juda muhim tirik organizmlar faoliyati bilan rolini, shuningdek, bizning sanoatida o'ynash bu jarayonlarning umumiy tamoyillari, demontaj. Bu kelajakda biz bu qadimiy jarayon bir necha turlari ochish va ular allaqachon bizga ma'lum bo'lgan singari, o'zlari manfaati uchun ularni qanday foydalanish o'rganamiz mumkin.