Брожение жизнь без кислорода

Е. Брожение жизнь без кислорода [c.344]

Я доказал, что воздушный океан, на дне которого мы живем, насыщен зародышами этих микроскопических существ, всегда готовых к размножению на останках отжившей материи, чтобы выполнить свою роль разрушителей, которая для них и есть проявление жизни. И если бы законы развития, управляющие изменениями тканей и жидкостей в организме животных, не препятствовали бы размножению этих существ (или, точнее, не сдерживали бы его в пределах, совместимых с нормальной жизнью и здоровьем), то нас в любой момент мог бы захлестнуть их неудержимый поток. Но как только жизнь угасает, ничто уже не препятствует тому, чтобы любая часть животного или растительного организма стала пищей для этих микроскопических существ. Короче говоря.после смерти жизнь проявляется в новой форме и в новом качестве. Рассеянные повсюду зародыши микроорганизмов начинают развиваться, и под их влиянием либо органическая материя переходит в газообразное состояние за счет процессов брожения, либо кислород воздуха связывается с ней в большом количестве и вызывает ее постепенное и полное сгорание. [c.13]

Возникла теория об организованных ферментах . Каталитическая способность их приписывалась особой жизненной силе. Эта теория основывалась на опытах с брожением. Ведь для того чтобы сбродить сахарный раствор, необходимы дрожжи. А дрожжи — это живые клетки. Кроме того, было известно, что без микроорганизмов не совершается ни один биохимический процесс. Следовательно, брожение является результатом жизнедеятельности этих клеток. Известный французский учёный Пастер, производя опыты с брожением без доступа воздуха (он погружал сбраживаемые плоды в углекислый газ), назвал брожение жизнью без кислорода . Другими словами, ферментативный процесс — это не просто каталитическая химическая реакция, а процесс физиологический, т. е. процесс, присущий живым организмам. [c.22]

Постепенное приспособление организмов к молекулам О 2 оказалось выгодным для развития жизни, так как процессы дыхания, использующие свободный кислород для получения энергии, были количественно более эффективны, чем реакции анаэробного брожения в особенности при использовании в качестве топлива органического субстрата. В самом деле, окисление глю- [c.377]

Пастер впервые установил, что брожение вызывают живые микроорганизмы, т. е. природа брожения не химическая, а биохимическая, что некоторые виды брожения (спиртовое, маслянокислое) могут происходить в среде, лишенной кислорода. Своими многочисленными исследованиями он доказал, что микроорганизмы самопроизвольно зарождаться не могут. С именем Пастера связано возникновение технической микробиологии. Другие работы этого ученого также показали огромную роль микроорганизмов в природе и в жизни людей. [c.487]

Принципиально важным не только для микробиологии, но и для более глубокого понимания сущности живого в его разнообразных проявлениях было открытие Л. Пастером у микроорганизмов новых типов жизни, не похожих на те, которые имеют место в мире растений и животных. В 1857 г. Пастер при изучении спиртового брожения установил, что оно — результат жизнедеятельности дрожжей без доступа кислорода. Позднее при изучении маслянокислого брожения ученый обнаружил, что возбудители брожения вообще отрицательно относятся к кислороду и могут размножаться только в условиях, исключающих его свободный доступ. Таким образом, Пастер обнаружил существование жизни без кислорода , т. е. анаэробный способ существования. Он же ввел термины аэробный и анаэробный для обозначения жизни в присутствии или в отсутствие молекулярного кислорода. [c.11]

До возникновения фотосинтезирующих эукариот, и в первую очередь высших растений, содержание свободного кислорода в атмосфере Земли было незначительным по сравнению с его содержанием в современной земной атмосфере. Однако, по проведенным подсчетам, для переключения организма с брожения на дыхание достаточна концентрация кислорода 0,2%, т.е. 0,01 его уровня в современной атмосфере. Появление и накопление О2 в земной атмосфере было событием, значение которого для последующей эволюции жизни на Земле трудно переоценить. Прежде [c.326]

Чтобы избежать загрязнения водоема необработанными сточными водами, необходимо более чем 500-кратное разбавление чистой и богатой кислородом водой. В противном случае, в результате сильного снижения кислорода и бурного развития грибков (главным образом плесневых) жизнь рыб и микроорганизмов, служащих им пищей, подвергается опасности, а общественному водоему наносится ущерб. По существующим наблюдениям прямого отравления водоема не происходит [8]. В стоячих или очень медленно текущих водах начинаются процессы брожения и гниения, которые сопровождаются сильным пенообразованием, появлением плавающей пленки, отложением шлама и образованием неприятного запаха. [c.497]

Важнейшим источником энергии у животных, высших растений и многих микроорганизмов является аэробное, или кислородное, дыхание. Свободный кислород, имеющийся на нашей планете, образовался на более поздних этапах развития жизни на Земле в результате фотосинтеза растений. Поэтому анаэробная диссимиляция углеводов (все виды брожения и гликогенолиза), распространенная в природе, является более древним типом, чем дыхание, связанное с поглощением атмосферного кислорода. Эволюционное развитие организма с момента появления свободного атмосферного кислорода пошло по наиболее выгодному с энергетической точки зрения пути использования [c.353]

В 1860 г. Л. Пастер с полной убедительностью показал, что при различных видах брожения происходит рост и размножение микробов. При спиртовом брожении растут и размножаются дрожжи. Брожение, следовательно, является физиологическим процессом. Позже, в 1875 г., Пастер показал, что брожение может происходить при полном отсутствии кислорода, т. е. анаэробно. Анаэробное брожение было названо Пастером жизнь без кислорода . [c.286]

Пастер рассматривал брожение как жизнь без воздуха [1156]. Он писал [1405] Брожение — это следствие жизни без свободного газообразного кислорода... С более современной точки зрения брожение можно широко определить как последовательность анаэробных реакций, приводящих к синтезу АТФ. Участие Ог в производстве энергии при этом исключено цепь реакций для производства энергии с использованием Ог по определению представляет собой дыхание. [c.76]

Для организмов, сумевших перейти к фотосинтезу, этот процесс стал богатым поставщиком энергии, превзошедшим в этом отношении все другие способы метаболизма. Ни одна реакция из тех, что идут без участия свободного кислорода, — брожение, восстановление нитратов, сульфатов и карбонатов — не может сравниться по выходу энергии с ассимиляцией двуокиси углерода. Этот новый образ жизни давал несомненные преимущества в борьбе за существование. [c.139]

Подводя итог, мы можем выделить среди современных организмов, метаболизм которых приводит к осаждению извести, две группы. Первая — это зеленые водоросли, эукариоты, живущие в аэробных, кислородсодержащих средах. Вторая группа — анаэробные прокариоты, способные к брожению и фотосинтезу. Хотя в условиях современной атмосферы водоросли являются самыми важными поставщиками известняка, разумно предположить, что на заре геологической истории отложение известняка было в основном результатом жизнедеятельности организмов, сходных с современными, живущими за счет брожения или анаэробного фотосинтеза. Эти древние формы ранней жизни развивались, конечно, в местах, защищенных от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца они свободно контактировали с гидросферой и атмосферой, но, несмотря на это, жили в отсутствие кислорода. [c.311]

Имея в виду, что процессы брожения, а следовательно и гниения, совершаются только в присутствии микроорганизмов и обусловливаются жизнедеятельностью последних, являлось весьма интересным поставить вопрос не находится ли образование сероводорода в связи с жизнедеятельностью особых микроорганизмов, приспособленных к жизни в бескислородной или слабо насыщенной кислородом морской среде. Углеродистой пищей для таких микроорганизмов могли бы служить клетчатка водорослей и белковые тела умирающих организмов, а для процессов дыхания химически связанный (напряженный) кислород гипса и вообще сернокислых и серноватистокислых солей. Таким образом, нахождение сероводорода могло быть поставлено в зависимость от существования в грунте и в воде Черноморского бассейна особого организованного фермента. Такая зависимость являлась тем более вероятной, что в последнее время, благодаря работам некоторых ученых, стала ясной связь между жизнедеятельностью микроорганизмов и определенным течением химических реакций. [c.356]

Изучение маслянокислого брожения привело Л. Пастера к выводу, что жизнь некоторых микроорганизмов не только может протекать в отсутствие свободного кислорода, но последний вреден для них. [c.8]

Итог двадцатилетним исследованиям в области брожений был подведен Л. Пастером в Исследовании о пиве, его болезнях, их причинах, способах сделать его устойчивым, с приложением новой теории брожения (1876). В этой работе была четко сформулирована в законченном виде физиологическая теория брожений, являющихся результатом жизни без воздуха, жизни без свободного кислорода . [c.8]

Брожения — это такой тип энергетических процессов, при котором вещества, подвергающиеся химическим превращениям (как правило, органические), сами служат донорами и акцепторами электронов. Молекулярный кислород в этих процессах не участвует. Отсюда первое определение брожений, данное известным французским микробиологом Л. Пастером Брожение — это жизнь без воздуха . [c.57]

Формирование микробиологии как науки связано с работами знаменитого французского ученого Луи Пастера (1822—1895). В истории мировой науки трудно найти другого исследователя, чьи работы имели бы такое большое теоретическое значение и вместе с тем дали бы такой большой практический эффект. К. А. Тимирязев считал, что Пастер оказал такое влияние на практические стороны человеческой деятельности, какого не оказывал ни один человек за всю историю цивилизации. В цикле замечательных трудов Пастер неоспоримо доказал, что процессы брожения не простые химические явления, а результат воздействия на субстраты определенных микроорганизмов. Это было показано им при исследовании молочнокислого, спиртового и маслянокислого брожений. Пастер первый установил также, что не все микроорганизмы нуждаются в молекулярном кислороде. Изучая маслянокислые бактерии, он показал, что воздух вреден для них. Так были открыты облигатные анаэробы. Эти результаты вызывали бурю протеста, так как было признано, что без молекулярного кислорода жизнь невозможна. Брожение, по утверждению Пастера, — это жизнь без кислорода воздуха . На основе своих исследований Пастер разрабатывает теорию ведения процессов брожения в ряде производств, учит, как следует разводить полезные микроорганизмы и вести борьбу с вредными. [c.11]

Наконец, в морской воде зародились впервые вирусы, бактерии, простейшие одноклеточные водоросли и дрожжевые грибки началось развитие анаэробного брожения запасенных в результате абиогенного фотосинтеза органических молекул затем начали появляться живые клетки, использующие для своей жизни энергию окисления органических молекул за счет кислорода сульфатов, превращаемых в сульфиды начали все более развиваться разнообразные живые автотрофы, получающие энергию от окисления сероводорода (с выделением свободной серы) или от окисле1шя железа (И) до железа (И1). [c.376]

Знаменитый французский ученый Пастер полагал, что брожение неразрывно связано с присутствием живых дрожжевых клеток. По его мнению, брожение есть следствие жизни без воздуха, без свободного кислорода . Общепризнанное в то время предположение Пастера было опровергнуто русским врачом М. М. Манассеиной, установившей путем ряда опытов, что и совершенно убитые дрожжевые клетки способны вызывать брожение. Через 26 лет после опубликования работы Манассеиной (в 1897 г.) немецкий химик Бухнер повторил ее опыты и подтвердил, что брожение не требует обязательного присутствия живой клетки. Для уничтожения клеточной оболочки дрожжей он растирал дрожжи с песком и инфузорной землей и при отжимании этой массы под прессом получал сок, совершенно не содержащий живых клеток. Тем не менее ничтожная добавка полученного таким путем сока вызывала брожение большого количества сахара. Чтобы опровергнуть утверждение, что брожение вызывается находяще(йся в отжатом соке живой протоплазмой , Бухнер предварительно убил дрожжи ацетоном и затем показал, что сок, отжатый из таких дрожжей, не уступает по действию соку, отжатому из живых клеток. [c.148]

Для реализации биосинтеза и метаболизма необходима энергия, запасаемая в клетках в химической форме, главным образом в экзергонических третьей и второй фосфатной связи АТФ. Соответственно метаболические биоэнергетические процессы имеют своим результатом зарядку аккумулятора — синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Это происходит в процессах дыхания и фотосинтеза. Современные организмы несут память об эволюции, начавшейся около 3,5 10 лет назад. Имеются веские основания считать, что жизнь на Земле возникла в отсутствие свободного кислорода (см. 17.2). Метаболические процессы, протекающие при участии кислорода (прежде всего окислительное фосфорилирование при дыхании), относительно немногочисленны и эволюционно являются более поздними, чем анаэробные процессы. В отсутствие кислорода невозможно полное сгорание (окисление) органических молекул пищевых веществ. Тем не менее, как это показывают свойства ныне существующих анаэробных клеток, и в них необходимая для жизни энергия получается в ходе окислительно-восстановительных процессов. В аэробных системах конечным акцептором (т. е. окислителем) водорода служит Ог, в анаэробных — другие вещества. Окисление без Oj реализуется в двух путях брожения — в гликолизе и в спиртовом брожении. Гликолиз состоит в многостадийном расщеплении гексоз (например, глюкозы) вплоть до двух молекул пирувата (пировиноградной кислоты), содержащих по три атома углерода. На этом, пути две молекулы НАД восстанавливаются до НАД.Н и две молекулы АДФ фосфоршгируются— получаются две молекулы АТФ. Вследствие обратной реакции [c.52]

Работы Пастера внесли ясность в вопросы различных бро ний. Он впервые в 1857 г. установил, что в процессах броже и. принимают участие микроорганизмы, что брожение — это мические процессы, связанные с жизнедеятельностью микро% , а не химические, как считали Ю. Либих и другие исследоват . Пастер показал, что молочнокислое брожение вызывается баг риями, а спиртовое — дрожжами. Он доказал, что спирто Р брожение может происходить и в среде, не содержащей бел , а только соли аммония и сахар. По его мнению, превраще д, сахара в спирт и углекислоту происходит в результате анаэр . ного дыхания дрожжей. Спиртовое брожение является физи<3 гическим процессом, тесно связанным с жизнью дрожже . клеток. Он установил также (1875 г.), что маслянокислое 6po jj,j, ние, вызываемое соответствующими бактериями, происхо з в отсутствии кислорода. Следовательно, жизнь возможна и кислорода. [c.533]

Таким образом, осуществляя спиртовое брожение, дрожжи одновременно получают энергию, обеспечивающую им жизнь в отсутствии свободного кислорода. Это явление жцзни в анаэробных условиях было впервые установлено Пастером. [c.254]

Брожению подвергаются вещества, которые не полностью восстановлены и не полностью окислены. Существует много видов брожений, характерных для тех или иных групп микроорганизмов и приводящих к образованию различных конечных продуктов. Во всех случаях брожение предполагает строгое равновесие процессов окисления и восстановления (пиридиннуклеотиды, восстановленные на одном этапе брожения, впоследствии в том же количестве окисляются на другом). По определению Л. Пастера, брожение — это жизнь без кислорода. В более узком смысле брожение может быть определено как бескислородные превращения пирувата, полученного в реакциях одного из путей преобразования сахаров (гликолиза, пентозофосфатного или КДФГ-пути). [c.118]

На основании всех этих фактов я считаю возмогкным утверждать, что дрожжи не содержат пероксидазы, которую можно было бы обнаружить обычными реактивами этим они резко отличаются от других живых организмов. Причину этого различия можно усматривать только в приспособлении дрожжей к анаэробным условиям существования. Единственным известным до сих пор каталитическим действием, которое оказывает пероксидаза, является ускорение окислительного действия перекиси водорода и органических перекисей. Эти перекиси образуются при действии свободного молекулярного кислорода на ненасыщенные, легкоокисляемые вещества. Другими словами, действие пероксидазы находится в тесной связи с кислородным дыханием клетки. Если жизнь клетки происходит в отсутствии кислорода, то она не нуждается в пероксидазе и поэтому не производит ее. Поэтому отсутствие пероксидазы в строго анаэробных дрожжах легко понятно. Однако не исключена возможность, что те сорта дрожжей, которые частично используют свободный кислород, содержат большее или меньшее количество пероксидазы. Для выяснения этого вопроса существует только один путь сравнительные опыты с чистыми культурами дрож- кей верхнего и нижнего брожения. Этими чистыми культурами засевались обычным способом и всегда в тех же условиях питательные среды, причем с дрожжами верхнего брожения проводились параллельные опыты с пропусканием стерильного воздуха. По окончании брои ения смеси исследовались следующим образом. [c.480]

Из следующей главы мы узнаем, что для каждой грзшпы животных существует некоторый критический уровень содержания кислорода, ниже которого свободное дыхание, а следовательно, сана жизнь становится для них невозможной. Бактериям достаточно гораздо меньпшх количеств кислорода, чем животным, — примерно 1% современного количества кислорода в атмосфере (21%). Более того, многие бактерии, так называемые факультативные анаэробы, способны в случае необходимости переключать свой обмен с дыхания на брожение. Это происходит при падении содержания кислорода до 1% современного атмосферного. Хотя не исключено, что дыхание появилось, когда в атмосфере было гораздо меньше свободного кислорода, — на такую возможность указывает фотогальваническая модель Граника [18], изображенная на фиг. 40, — все же при низком содержании кислорода, менее 1 % современного, брожение и родственные процессы были, по-видимому, выгоднее дыхания. Поэтому для простоты можно принять, что дыхание возникло после того, как благодаря фотосинтезу содержание свободного кислорода в атмосфере дошло до этого критического уровня (гл. XV). [c.141]

Широкая распространенность в мире микробов способности переходить с дыхания на брожение и обратно — в зависимости от содержания кислорода в среде — весьма важный факт для понимания ранней эволюции жизни. Сопоставив этот факт с историей накопления кислорода в атмосфере (подробнее об этом см. в гл. XV), мы приходим к интересному выводу предшественники современных факультативных анаэробов смогли перейти от брожения к дыханию только благодаря деятельности первобытных фотосинтезируюп] их организмов. [c.149]

ЧТО граница, за которой дыхание становится более выгодным, определяется при низком содержании кислорода химической кинетикой дыхания и брожения. Но в чем здесь дело — только ли в скорости диффузии кислорода в воде или, что вероятнее, в кинетике разных ферментативных этапов, из которых состоит процесс дыхания, до сих пор не выяснено. А жаль это весьма интересный вопрос. Во всяком случае, мы можем запомнить, что переключение обмена при достижении точки Настера свойственно самым разным, филогенетически неродственным современным микроорганизмам, причем точка Настера у всех у них соответствует примерно одинаковому содержанию кислорода. Поэтому мы можем считать, что и в раннюю эпоху развития жизни дело обстояло так же. [c.150]

СИЛЬНО понижается, и, наоборот, при замедлении вегетативной жизни, в отсутствие кислорода, дрожжевой грибок действует главным образом как фермент. В этом отношении между аэробным дрожжевым грибком и ана--эробным вибрионом масляного брожения не существует резкой разницы. На основании этих данных Пастер приходит к заключению, что брожение есть следствие жизни в отсутствие воздуха. [c.467]

До возникновения фотосинтезирующих эукариот, и в первую очередь высших растений, содержание свободного кислорода в атмосфере Земли было незначительным по сравнению с его содержанием в современной земной атмосфере. Однако, по проведенным подсчетам, ля переключения организма с брожения на дыхание достаточна концентрация кислорода 0,27о, т. е. 0,01 его уровня в современной атмосфере. Появление и накопление молекулярного кислорода в земной атмосфере было событием, значение которого для последующей эволюции жизни ца Земле трудно переоценить. Прежде всего это означало существенную перестройку всего, что сформировалось на Земле в докислородную эпоху, причем в первую очередь это касалось живых организмов. [c.293]

XIX в., особенно его вторую половину, принято называть физиологическим периодом в развитии микробиологии. Этот этап связан с именем Л. Пастера, который стал основоположником медицинской микробиологии, а также иммунологии и биотехнологии. Разносторонне образованный, блестящий экспериментатор, член Французской академии наук и Французской медицинской академии, Л. Пастер сделал ряд вьщающихся открытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы опроверг теорию самозарождения открыл явление анаэробиоза, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики открыл способ предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации. [c.14]

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов восстановление — присоединение водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным, сульфатным, фумаратным). Анаэробиоз (от феч. аег — воздух + bios — жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщеп- [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология