Механизм брожения

Для объяснения механизма спиртового брожения было предложено несколько схем. Наиболее вероятная из них заключается в следующем [c.336]

Механизм спиртового брожения 337 [c.337]

Снижение скорости потребления глюкозы и прекращение накопления лактата в присутствии кислорода носит название эффекта Пастера. Впервые это явление наблюдал Л. Пастер во время своих широко известных исследований роли брожения в производстве вина. В дальнейшем было показано, что эффект Пастера наблюдается также в животных и растительных тканях, где кислород тормозит анаэробный гликолиз. Значение эффекта Пастера, т.е. перехода в присутствии кислорода от анаэробного гликолиза или брожения к дыханию, состоит в переключении клетки на наиболее эффективный и экономичный путь получения энергии. В результате скорость потребления субстрата, например глюкозы, в присутствии кислорода снижается. Молекулярный механизм эффекта Пастера заключается, по-ви-димому, в конкуренции между системами дыхания и гликолиза (брожения) за АДФ, используемый для образования АТФ. Как известно, в аэробных условиях значительно эффективнее, чем в анаэробных, происходят удаление и АДФ, генерация АТФ, а также регенерирование НАД, окисленного из восстановленного НАДН. Иными словами, уменьшение в присутствии кислорода количества и АДФ и соответствующее увеличение количества АТФ ведут к подавлению анаэробного гликолиза. [c.353]

Механизм метанового брожения. Механизм образования метана давно интересовал исследователей. Впервые в XVIII в. ученые обратили виимапне, что из влажных почв, богатых органическими веществами, выделяется горючий газ — метан. В 1875 г. Л. Попов, исследуя брожение гуммиарабика, установил, что в результате этого процесса образуются двуокись углерода, водород и метан. Метановое брожение кальциевых солей уксусной и масляной кислот наблюдал Гоппе — Зейлер в 1887 г. Это брожение сопровождалось выделением метана и двуокиси углерода. Возбудители его были внесены в среду с коровьим навозом. [c.313]

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС БРОЖЕНИЯ МЕХАНИЗМ БРОЖЕНИЯ [c.270]

Такой сложный процесс, как распад виноградного сахара на две молекулы спирта и две молекулы углекислого газа, обязательно должен протекать через несколько промежуточных стадий. Существование этих промежуточных стадий и механизм спиртового брожения были выяснены специальными опытами. [c.120]

Раньше считали, что при брожении молекула виноградного сахара или его фосфорного эфира первоначально распадается на две молекулы метилглиоксаля, однако затем благодаря важным исследованиям Эмбдена (1933 г.) и примыкающим к ним работам Мейергофа и Нильсона было установлено, что реакция протекает другим путем. Позднее Варбургом и его школой были получены новые экспериментальные данные, указывающие, что процесс брожения протекает по механизму, несколько отличающемуся от предложенного Мейергофом. Те стадии, существование которых наиболее твердо установлено экспериментально, можно представить в несколько упрощенном виде следующим образом. [c.120]

Из указанных амиловых спиртов четвертый и седьмой, оптически активный и оптически неактивный амиловые спирты брожения, всегда содержатся в образующихся при спиртовом брожении сивушных маслах и являются их главной составной частью особенно много в сивушных маслах оптически неактивного амилового спирта брожения. Источником образования этих спиртов являются не сахара, а аминокислоты белков, расщепляющиеся в результате, особого рода брожения (Эрлих). Неактивный амиловый спирт брожения получается из лейцина, а активный — из изолейцина (о механизме этих процессов брожения аминокислот см, в главе об аминокислотах) [c.128]

Хотя механизм процессов брожения сложен, все же можно утверждать, что чрезвычайно важную роль в процессе брожения играют производные фосфорной кислоты (АТФ), а также ряд ферментов. [c.610]

Сусло из осахаривателя указанным выше плунжерным насосом перекачивают через теплообменник в бродильный чан, В теплообменнике типа труба в трубе (рис. 68) сусло движется по внутренней трубе сверху вниз, вода — по кольцевому каналу между внутренней и внешней трубами снизу вверх. Сусло охлаждается до температуры складки 25—26°С — при двухсуточном брожении, 18—20°С — при трехсуточном. Температура охлаждающего сусла поддерживается автоматически, для чего у выхода сусла из теплообменника находится гильза для установки манометрического дис-тационного термометра, связанного с исполнительным механизмом на трубе, подающей воду в теплообменник. [c.187]

Соотношение сырья и воды. На старых русских винокуренных заводах, еще не использовавших механизмы для перемешивания муки с водой и пар для нагрева теста, затирание, нагрев теста до температуры осахаривания и охлаждение осахаренной массы до температуры брожения осуществлялось с использованием речной воды с различной температурой при суммарном весовом отношении муки к воде до 1 8 [12]. [c.60]

Используя тот же механизм (рис. 9-10), пропионовокислые бактерии оказываются способными поглощать лактат, образовавщийся в результате брожения под действием других бактерий, и превращать его далее в пропионат и ацетат [c.353]

Механизм спиртового брожения как способ превращения углеводов в этанол и диоксид углерода, основан на культивировании дрожжей, в результате чего доставляется энергия и обеспечиваются процессы синтеза биомассы. [c.1081]

Механизм образования метана в процессе анаэробного метанового брожения показан на рис. 60. Источником углерода для образования молекулы метана может быть СО2 (считают, что в этом случае акцептором водорода является витамин В12), муравьиная кислота, метанол, метильная группа уксусной кислоты. [c.179]

Важным свойством сахаров - простейших углеводов - является способность к брожению. Брожением называется процесс расщепления молекул сахаров с выделением СО2 под влиянием ферментов. Брожению подвергаются сахара с числом атомов углерода, кратным трем. Наиболее известно спиртовое брожение, происходящее под влиянием фермента дрожжей зимазы. Механизм спиртового брожения сложен, он включает более 10 отдельных стадий, в которых участвуют сложные эфиры глюкозы, фруктозы, глицерина с фосфорной кислотой, уксусный альдегид, пиро-виноградная кислота СН3—СО—СООН, а конечными продуктами являются этиловый (винный) спирт и СО2 [c.426]

Возникнув как первый, далекий от совершенства энергетический процесс, гомоферментативное молочнокислое брожение не было потом отброшено в процессе эволюции. Наоборот, оно закрепилось и существует сейчас в виде гликолиза у подавляющего большинства прокариот, дрожжей, грибов, а также у высших животных и растений, но только как первый этап более совершенного энергетического процесса, сформировавшегося в результате последующего развития способов получения энергии живыми организмами. Чем объясняется такая судьба гомоферментативного молочнокислого брожения Вероятно, оказалось выгодным использовать его в качестве первого подготовительного этапа по следующим причинам 1) высокая энергетическая эффективность (не путать с энергетическим выходом процесса ) 2) простота механизмов получения энергии 3) перестройка исходного субстрата в форму, метаболически удобную для последующих превращений. [c.215]

Химические реакции в живых системах протекают с высокой скоростью, благодаря наличию катализаторов белковой природы — ферментов или энзимов. Ферменты были открыты в процессе изучения механизмов брожения, этим и объясняется происхождение их названия (от лат. fermentum — закваска, enzyme — в дрожжах). Представление о том, что в живых системах химические реакции протекают при помощи каких-то факторов, возникло более 200 лет назад. В начале XIX в. господствовало мнение о наличии жизненных сил , управляющих процессами жизнедеятельности. Более четкие и однозначные химические представления сформировались в связи с развитием теории химического катализа, вьвдвинутой шведским химиком Й. Я. Берцелиусом, который первым отметил высокую производительность биологических катализаторов на примере диастазы. [c.59]

Механизм брожения очень сложен. Он был исследован Нейбергом, Харде-110М и Юнгом, Робизоном, Э.мбденом, Мейергофом, Нильсоном, Варбургом и др 1 не может быть здесь подробно рассмотрен. Интересующимся этим вопросом. чедует обратиться к соответствующим пособиям по органической химии. [c.379]

Глицерин получается главным образом как побочный продукт свечного и мыловаренного производства, то есть расщеплением жиров. Глиттерин всегда образуется в небольших количествах как побочный продукт спиртового броя ения. Во время первой мировой войны, когда потребление глицерина для производства взрывчатых веществ возросло, а ресурсы жиров истощились, химики, детально изучив условия спиртового брожения, сумели направить его так, что выход глицерина достигал при соблюдении специальных условий 22%. Это дало возможность производства глицерина как продукта брожения (подробности при рассмотрении механизма брожения). [c.248]

В основе шособности к дыханию всех клеток всех высших организмов до сих пор лежат основ Ные черты древнего механизма брожения, особенно гликол.иза (7, В). Пентозофосфатный путь (7, ) тоже сохраняется. Брожение (у беспозвоночных) может в некоторых случаях давать, кроме лактата, и другие конечные продукты, а именно сукцинат и аланин утверждают, что в этих процессах образуется больше АТФ, чем П1ри молочнокислом брожении путем фосфорилирования на уровне субстрата [853]. [c.212]

Так как у высших организмов сохранились механизмы брожения, их клетки в условиях недостатка кислорода хотя бы частично могут возвращаться к брожению. Это позволяет многим растениям и животным, ааробным в обычных условиях, удивительно хорошо выдерживать недостаток кислорода [1698]. Разумеется, растения, которые сами способны вырабатывать кислород, должны гораздо меньше страдать от его недостатка при условии, однако, хорошего освещения. [c.226]

В процессах дыхания и фотосинтеза освобождающаяся при переносе электронов энергия запасается первоначально в форме электрохимического трансмембранного градиента ионов водорода (ДДн+)> т.е. имеет место превращение химической и электромагнитной энергии в электрохимическую. Последняя затем может быть использована для синтеза АТФ. Поскольку в обоих процессах синтез АТФ обязательно связан с мембранами, реакции, приводящие к его образованию, получили название мембранзави-симого фосфорилирования. Последнее подразделяется на два вида окислительное (АТФ образуется в процессе электронного переноса при окислении химических соединений) и ф о-тосинтетическое (синтез АТФ связан с фотосинтетическим электронным транспортом) фосфорилирование. Следует подчеркнуть, что принципы генерации АТФ при фотосинтезе и дыхании, т. е. механизмы мембранзависимого фосфорилирования, одинаковы. Таким образом, энергия, получаемая в процессах брожения, дыхания или фотосинтеза, запасается в определенных формах. [c.97]

На плотиглх питательных средах бифидобактерии образуют колонии в виде гречишных зерен , гвоздиков . Бифидобактерии являются строгими анаэробами, одиако в процессе культивирования оии приобретают способность развиваться в присутствии некоторого количества кислорода Чувствительность к кислороду у многих штаммов бифидобактерий варьирует, что обусловлено различиями в механизме брожения. [c.28]

Этанол известен человеку с глубокой древности. Первые упоминания о нем относятся к VIII в. В XI—XII вв. этанол получают ректификацией виноградного вина. С XII в. этанол применяли в медицине, а с 1600 г. в химических экспериментах для экстракции органических веществ. В 1682 г. И. Бехер впервые описывает метод получения водного этанола из картофеля, а в 1748 г. опубликовано сообщение Шведской академии наук о промышленном использовании этого метода. Безводный этанол впервые получает в России в 1796 г. Т.Е. Ло-виц. В 1798 г. А. Арганд применяет метод ректификации для перегонки этанола и с 1820 г. его используют в промышленном масштабе. В 1783 г. А. Лавуазье устанавливает элементный состав этанола и пытается объяснить механизм спиртового брожения, окончательно выясненный в XIX в. В 60-х гг. XIX в. Д.И. Менделеев детально исследу- [c.272]

Эти одноклеточные водоросли и есть основной механизм установки. Именно они потребляют питательные вещества, содержащиеся в субстрате, и под ярким светом быстро размножаются. Время от времени бульон из корытец разреживают, откачивая излишек в уже знакомый нам метантенк. Здесь идут реакции брожения и вот, пожалуйста, из металлического баллона начинает выходить биогаз. [c.138]

Изложенные выше данные о механизме спиртового брожения были получены при применении в качестве источника энзимов главным образом сока мацерированных дрожже11, г. е. бесструктурной зимазной системы. Однако пока еще неясно, протекают ли в живых дрожжах эти процессы точно таким же путем. [c.122]

Механизм спиртового брожения. Многочисленными работами ряда исследователей было установлено, что расщепление сахаристых веществ на спирт и углекислый газ есть результат ескольких последовательных химических реакций. [c.336]

Теперь сформулируем общее правило, согласно которому брожение может осуществляться в том случае, когда субстраты, состоящие преимущественно из атомов, связанныА одинарными связями, а также таких групп, как карбонильная, с довольно слабой резонансной стабилизацией, превращаются в продукты, содержащие карбоксильные группы, или в СОг. Принимая эффективность равной 30%, получим, что на каждую вновь образованную карбоксильную группу или молекулу СОг освобождается энергия, как раз достаточная для синтеза одной молекулы АТР. Следует, однако, иметь в виду, что для образования АТР должен еще существовать специальный механизм. Интересно отметить, что синтез АТР в большинстве случаев непосредственно связан с теми же химическими процессами, в результате которых при брожении образуются карбоксильные группы или молекулы СОг. Наиболее важной реакцией является окисление альдегидной группы глицеральдегид-З-фосфата в карбоксильную группу 3-фосфоглицерата (рис. 8-13). [c.347]

Энергетическая эффективность пропионовокислого брожения связана также с выработкой пропионовыми бактериями новых метаболических способностей реакций транскарбоксилирования и перегруппировки, участия в процессе КоА-производных. Образование дикарбоновой кислоты из пировиноградной с использованием механизма транскарбоксилирования вместо прямого карбоксилирования пирувата позволяет избежать дополнительных энергетических затрат на этом этапе брожения. Все это вместе взятое позволяет рассматривать пропионовокислое брожение как более совершенный из рассмотренных до сих пор способов получения энергии в анаэробных условиях. [c.230]

Многие традиционные технологии пищевой промышленности основаны на изменении структуры белков, что позволяет получать продукты разной текстуры. Наиболее известными примерами являются клейковина, а также казенны. Так, при хлебопечении замешивание теста из муки с водой и солью изменяет структуру клейковины и вызывает образование упругой и растяжимой белковой сети, в которую заключены крахмальные зерна. От реологических характеристик этой белковой сети зависят важнейшие свойства теста, а также конечное качество хлеба. Среди участвующих здесь молекулярных механизмов важную роль, по всей видимости, играют окисление за счет кислорода воздуха сульфгидрильных групп клейковины и перекомбинация дисульфидных мостиков. В процессе сыродельного производства молоко претерпевает изменения и переходит из жидкого в твердое состояние. Это преобразование связано с дестабилизацией мицелл казеина под действием сычужного фермента химозина или молочнокислого брожения. В этом случае происходит образование белкового геля, свойства которого тесно связанные с условиями получения геля, предопределяют правильный ход процесса созревания и конечное качество сыра. [c.528]

Механизм реакции спиртового брожения чрезвычайно близок к гликолизу. Расхождение начинается лишь после этапа образования пирувата. При гликолизе пируват при участии фермента ЛДГ и кофермента НАДН восстанавливается в лактат. При спиртовом брожении этот конечный этап заменен двумя другими ферментативными реакциями — иируватдекарбо-ксилазной и алкогольдегидрогеназной. [c.334]

При брожении некоторые реакции на пути анаэробного преобразования субстрата связаны с наиболее примитивным типом фосфорилирования — субстратным фосфорилированием. К синтезу АТФ по механизму субстратного фосфорилирования ведут катаболичесше реакции, которые в зависимости от своей химической природы могут быть разделены на два типа. Большинство относится к окислительно-восстановительным реакциям. Богатые энергией соединения возникают в процессе брожения на этапах анаэробного окисления. Например, окисление фосфогли-церинового альдегида (ФГА), катализируемое ФГА-дегидрогена-зой, приводит к образованию богатого энергией метаболита — 1,3-дифосфоглицериновой кислоты (1,3-ФГК). Анаэробное окисление пировиноградной или а-кетоглутаровой кислот приводит к образованию высокоэнергетических метаболитов — ацетил-КоА или сукцинил-КоА соответственно. [c.207]

Механизм, по которому происходит автотрофная фиксация СО2 у клостридиев, осуществляющих гомоацетатное брожение, изображен на рис. 62. [c.248]

Изучение механизмов образования конечных продуктов брожения гетероферментативными молочнокислыми бактериями обнаружило, что они связаны с дальнейшими различными путями метаболизирования С2- и Сз-фрагментов фосфокетолазной реакции. 3-ФГА претерпевает ряд ферментативных превращений, идентичных таковым гликолитического пути, и через пируват превращается в молочную кислоту. Судьба двухуглеродного фрагмента различна двухступенчатое восстановление ацетилфосфата приводит к накоплению в среде этанола окислительный путь превращения ацетилфосфата завершается образованием уксусной кислоты (см. рис. 65). [c.253]

Остановимся теперь на функциях последнего этапа пути. Как механизм, обеспечивающий полную деградацию углеводов, этот путь не получил универсального распространения, хотя есть эубактерии, осуществляющие разложение углеводов в аэробных условиях только по окислительному пентозофосфатному пути. У многих организмов, использующих пентозы в качестве субстратов брожения, окислительный пентозофосфатный путь служит для превращения пентоз в гексозы, которые затем сбраживаются в гликолитическом пути. Кроме того, выще мы упоминали о двух точках пересечения этого пути с гликолизом на этапах образования 3-ФГА и фруктозо-6-фосфата. Все это говорит о тесном контакте окислительного пентозофосфатного пути с гликолизом и о возможном переключении с одного пути на другой. Наконец, помимо пентоз, образующихся на начальных этапах пути, возникновение С4- и С7-сахаров в транскетолазной и трансальдолазной реакциях также представляет определенный интерес для клетки, так как эти сахара являются исходными субстратами для синтеза ряда важных клеточных метаболитов. [c.257]

Наиболее древнее происхождение имеет, вероятно, протонная АТФаза. Она обнаружена в клетках всех организмов, в том числе и у первичных анаэробов-бродильщиков, синтезирующих АТФ в реакциях субстратного фосфорилирования. Гипотетические первичные клетки получали всю энергию за счет субстратного фосфорилирования и имели слаборазвитые биосинтетические способности. Поступление необходимых органических соединений из внешней среды и выделение конечных продуктов брожения происходило по механизму пассивного унипорта (см. рис. 26). Первичные клетки, вероятно, не имели клеточной стенки, а были отграничены от окружающей среды только элементарной мембраной. Очевидно, что активные транспортные процессы, обеспе- [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология