Анаэробное спиртовое брожение

Брожение или ферментация — процесс разложения углеводов под воздействием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В производстве этанола методом гидролиза (также, как и в методах осахаривания крахмала и из сульфитных щелоков) используют один из видов брожения — спиртовое брожение, вызываемое ферментом зимазой, содержащемся в дрожжевых клетках. Из моносахаридов брожению подвергаются только гексозы. Процесс спиртового брожения а-1)-глюкозы, являющейся структурной единицей глюкозы, происходит без доступа кислорода (анаэробное брожение) и состоит из ряда ста- [c.279]

Теория Палладина произвела полный переворот в учении о биологическом окислении. В течение долгого времени анаэробное брожение и дыхание считалось совершенно самостоятельными процессами, свойственными разным живым организмам. Казалось, что нет ничего общего между брожением глюкозы под влиянием дрожжей, порождающих СОг и спирт, и дыханием, при котором глюкоза дает СОг и НаО. Палладии показал, что начальные стадии дыхания анаэробны и тождественны с исходными стадиями спиртового брожения. [c.335]

Анаэробное дыхание. При анаэробном дыхании (спиртовом брожении) [c.42]

Анаэробный распад углеводов ( гликолиз)>) в мышцах и в других тканях. 1. Этот процесс отличается от спиртового брожения в первую очередь тем, что в нем исходным веществом является не глюкоза (или другой моносахарид, легко превращающийся в глюкозу), а полисахарид глюкозы — гликоген. Мышцы и другие животные ткани не могут непосредственно использовать глюкозу или другие моносахариды в их обмене. [c.252]

Молочнокислое и спиртовое брожение — основные источники обеспечения энергией указанных микроорганизмов в анаэробных условия. . Из приведенной схемы следует, что на каждую молекулу глюкозы, превращенную в две молекулы молочной кислоты или этанола, фосфорилируется две молекулы АТФ. Таким образом, биоэнергетическим итогом анаэробного гликолиза является образование двух макроэргических связей на одну деградированную молекулу глюкозы. [c.350]

Спиртовое брожение (анаэробный распад углеводов у низших растений) [c.267]

Мы ограничимся здесь рассмотрением только того ряда реакций, для которого была впервые разработана эта схема (сокращенно ее называют схемой ЭМП). Речь идет о превращении глюкозы в этанол и СОг при спиртовом брожении в дрожжевых клетках и о превращении глюкозы или остатка глюкозы (происходящего из гликогена) в молочную кислоту (точнее, в ее соль — лактат) в мышцах животных. Ни тот, ни другой процесс не требуют кислорода. Оба они могут происходить в полностью анаэробных условиях и в этих условиях обеспечивать клетку всей необходимой энергией. Последовательность реакций гликолиза и промежуточные продукты этого процесса показаны на фиг. 85, а некоторые характеристики реакций, в том числе их термодинамические параметры и свойства соответствующих ферментов, суммированы в табл. 33 и 34. Прежде чем перейти к рассмотрению индивидуальных реакций, отметим наиболее важные особенности общей схемы. [c.278]

Спиртовое брожение — это расщепление глюкозы в анаэробных условиях смесью ферментов, зимазой, которую выделяют дрожжевые грибки В результате анаэробного ферментативного расщепления глюкоза превращается в пировиноградную кислоту, которая декарбоксилируется пируватдекарбоксилазой Образующийся при этом уксусный альдегид восстанавливается до этанола восстановленным никотинамидадениндинуклеотидом (НАД Н), входящим в состав фермента алкогольдегидрогеназы [c.779]

Здесь пути спиртового брожения, анаэробного дыхания и клеточного окислительного дыхания расходятся [c.465]

Процесс дыхания можно разделить на две стадии анаэробную, характерную для анаэробного дыхания и спиртового брожения, и аэробную, которая представляет собой аэробное дыхание. И при анаэробном и при аэробном дыхании углеводы на первых этапах распада претерпевают одни и те же превращения. [c.154]

Оказалось, что процессы, близкие к процессам спиртового брожения или гликолиза в мышце, широко распространены и являются основным источником энергии для многих анаэробных организмов . Выяснение процессов гликолиза и спиртового брожения было одной из первых фундаментальных проблем биохимии, решенной с применением методов органической химии, что заложило теоретические и методические основы современной молекулярной биохимии. [c.366]

Образуется при анаэробном типе дыхания (брожения) в различных растениях. Так, например, анаэробное дыхание наблюдается в плодах, где оно является следствием недостатка кислорода во внутренних тканях. При созревании плодов и ягод усиливается анаэробное дыхание, которое сопровождается образованием этилового спирта и продуктов неполного окисления углеводов (ацетальдегида, уксусной и молочной кислот). Особенно много этилового спирта образуется при неполном распаде сахара в процессе анаэробного дыхания дрожжей без доступа воздуха. Анаэробное превращение глюкозы, фруктозы и других сахаров дрожжами называется спиртовым брожением, которое используют в бродильных, хлебопекарных и других производствах. [c.198]

Различают аэробное (кислородное) дыхание — дыхание npi достаточном количестве воздуха (схема этого процесса был) нами только что рассмотрена) и анаэробное (бескислородное дыхание, являющееся в сущности спиртовым брожением [c.44]

Для лучшего размножения, а также активации ослабленных дрожжей необходима аэрация питательной среды, так как построение веществ протоплазмы новых молодых клеток связано с затратой энергии, получаемой дрожжами в процессе дыхания. Поэтому небольшое количество воздуха подают обычно в начале брожения. Процесс же спиртового брожения происходит в анаэробных условиях, и необходимую для жизнедеятельности энергию дрожжи получают в процессе брожения. [c.543]

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]

Выше мы разобрали наиболее простой способ решения донор-акцепторной проблемы, который реализуется в виде молочнокислого брожения у группы гомоферментативных молочнокислых бактерий. Дальнейшие поиски на путях эволюции привели к формированию других метаболических возможностей для решения этой проблемы. Одна из них заключается в том, что из пировиноградной кислоты в результате ее окислительного декарбоксилирования образуется ацетальдегид, который становится конечным акцептором водорода. В итоге из 1 молекулы гексозы образуются 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислоты. Процесс получил название спиртового брожения. Спиртовое брожение распространено среди прокариотных (различные облигатно и факультативно анаэробные эубактерии) и эукариотных (дрожжи) форм. В анаэробных условиях у высших растений также отмечено накопление этилового спирта. [c.219]

Работа № 128. Спиртовое брожение (анаэробный рас над углеводов у низших растений). ... [c.342]

Путь атомов углерода при брожении. Опыт с вытеснением радиоактивной метки проводится на дрожжевом экстракте в строго анаэробных условиях, обеспечивающих спиртовое брожение. Небольшое количество меченного радиоактивным углеродом субстрата (импульсная метка) инкубируют с дрожжевым экстрактом в течение времени, достаточного для того, чтобы каждый из промежуточных продуктов данного метаболического пути успел включить метку. Затем метку прогоняют по всему пути, добавляя избыток немеченого субстрата. Это делают для того, чтобы предотвратить участие меченых продуктов в обратных реакциях и отвлечение их на другие метаболические пути. [c.473]

Этот процесс происходит при спиртовом брожении, а также при анаэробном дыхании в некоторых частях растений, покрытых плотной оболочкой, куда доступ кислорода воздуха затруднен (плоды, луковицы). В этих органах иногда в результате окисления углеводов образуется немного этилового спирта. [c.159]

В отличие от синтеза АТФ в митохондриях синтез АТФ в анаэробной фазе распада углеводов (например, при спиртовом брожении или анаэробном дыхании) может иметь место и в гомогенной среде, и он не связан с клеточными структурами. [c.174]

Еще до того как биохимики занялись изучением механизма гликолиза в тканях человека и животных, известны были процессы анаэробного превращения сахара под влиянием микроорганизмов. Эти превращения издавна носили название брожения сахара. Одним из них, технически давно освоенным, является превращение сахара дрожжами в спирт и СОа, Уже в глубокой древности спиртовое брожение виноградного сахара использовалось в виноделии. Экспериментальное же изучение спиртового брожения началось только лет 100 назад работами главным образом Пастера и Либиха (стр. 109). [c.249]

Процессы промежуточного анаэробного обмена углеводов подвергались на протяжении нескольких последних десятилетий подробному изучению. В результате этих работ химизм спиртового брожения и гликолиза был настолько изучен, что эти процессы в биохимическом отношении можно считать в настоящее время выясненными. [c.250]

Восстановленный глютатион и цистеин ускоряют спиртовое брожение вследствие восстановления 5Н-группы тиоловых ферментов, принимающих участие в аэробном и анаэробном окислении сахаров. Однако применение этих дорогостоящих веществ экономически нецелесообразно в качестве их заменителя может быть использован дрожжевой автолнзат. [c.204]

При спиртовом брожении фермент декарбоксилаза декарбоксилирует пировиноградную кислоту в ацетальдегид, который восстанавливается в этанол за счет молекулы НАД-Нз, присоединившей в свое время водород при переходе VII в VIII. В анаэробном дыхании тот же восстановитель НАД-Нз восстанавливает пировиноградную кислоту в молочную. На пути от глюкозы до молочной кислоты освобождается 50 ккал молъ, из которых 16—20 ккал расходуется на образование 2 моль АТФ. В процессе дыхания с участием кислорода пировиноградная кислота, окисляясь кислородом в присутствии тиаминпирофосфата и коэнзима А (сокращенное обозначение КоА—SH), превращается в ацетилкоэнзим А, ацетильная группа которого окисляется далее в СОз и HgO по реакциям цикла Кребса (см. далее). [c.465]

В первом случае процесс прекращают, когда достигнуто максимальное количество биомассы, когда максимально использован углерой и азот среды. Если источник углерода для образования биомассы и какого-либо продукта общий, например спиртовое брожение на сахарозе или мальтозе, тогда на определенном этапе увеличение биомассы ограничивают (при спиртовом брожении — путем образования факультативно анаэробных условий). [c.66]

Продуцентами этих кислот могут быть бактерии, плесневые грибы или дрожжи. Микроорганизмы, продуцирующие молочную кислоту, а также вызывающие спиртовое брожение, в ходе эволюции приспособились к анаэробному образу жизни. Уксусная и лимонная кислоты в свою очередь образуются в аэробных условиях. По-видимому, кислоты играют определенную роль в борьбе с конкурирующей микрофлорой, а также являются резервными источниками углерода. Так, Aspergillus niger после использования сахара могут использовать в качестве субстрата лимонную кислоту. В свою очередь уксуснокислые бактерии при отсутствии спирта в среде ассимилируют уксусную кислоту, окисляя ее до воды и СО2. [c.143]

Так как спиртовое брожение представляет собой анаэробный процесс, то эта реакция протекает одновременно с окислением З-фосфо-О-глице-ринового альдегида (Ы) в 1,3-днфосфат О-глицериновоп кислоты (Ы1) Ц процессе получения пировиноградной кислоты из углеводов при участии НАД, вследствие чего носит характер перекрестной реакции Канниццаро. [c.319]

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]

Спиртовое брожение глюкозы и других сахаров хорошо известно [27, 85]. Теоретический выход этанола в анаэробном процессе с дрожжами Sa haromy es erevisiae составляет 51 %, ио практический выход в промышленных условиях достигает лишь 85—95 % теоретического [75]. Для сбраживания можно использовать растворы сахаров из отработанных варочных щелоков и гидролизаты древесины и целлюлозы. В практике применяют отработанные сульфитные щелока от варки древесины хвойных пород с высоким содержанием гексозных сахаров. В Европе производство этанола было развито довольно широко, но в последние два десятилетия его значение понизилось [92]. [c.411]

Способность осуществлять в анаэробных условиях спиртовое брожение по пути, описанному в предьщущем разделе, присуща некоторым эубактериям, принадлежащим к разным таксономическим группам, например Загста уепМсиИ, Erwinia ату1оуога. [c.221]

Основными продуцентами этилового спирта, имеющими широкое практическое применение, являются дрожжи — одноклеточные эукари-отные микроорганизмы, принадлежащие к разным классам высших грибов. Наиболее распространенный способ размножения дрожжей — почкование. Дрожжи — аэробы со сформированным аппаратом дыхания, но в анаэробных условиях осуществляют спиртовое брожение по пути, рассмотренному в предыдущем разделе, т.е. получают энергию за счет субстратного фосфорилирования. Конструктивный метаболизм дрожжей основан на их хорошо развитых биосинтетических способностях. Есть виды дрожжей, развивающиеся на простых синтетических средах эти дрожжи способны синтезировать все необходимые им сложные органические соединения. Существуют виды, нуждающиеся в определенных витаминах группы В. Добавление к питательной среде веществ, содержащих комплекс витаминов, аминокислот, сахаров, приводит, как правило, к заметному стимулированию роста дрожжей. [c.223]

Процесс брожения можно осуществлять в различных вариантах — непрерывном, двухстадийном. На рис. 128 показан двухстадийный процесс, когда в дрожжегенераторах (позиция 6) среду аэрируют 3—4 mVm 4 при 28—30°С и pH 4,2—4,5 дрожжи наращивают до 2,5—6,5% на сукие вещества, затем передают в бродильные аппараты (позиции 8,9), где в анаэробных условиях протекает спиртовое брожение. Перегонку или дистилляцию спирта проводят с целью его отделения от примесей и последующей ректификации до получения 96% этанола или абсолютного (100%) спирта. [c.402]

Ацетонобутиловое брожение. Ранее упоминаемые углеводные источники (крахмал, патока, гидролизаты целлюлозы различного происхождения и др.), применяемые для дрожжей при спиртовом брожении, могут быть использованы при ацетонобутиловом брожении, протекающем в анаэробных условиях в процессе жизнедеятельности спорообразующих бактерий — lostridium a etobutyli um. В результате образуются такие нейтральные продукты, как ацетон и бутанол, а также уксусная и масляные кислоты, диоксид углерода, водород. Нейтральные продукты представляют большой интерес для промышленного органического синтеза (эфиров для лакокрасочной промышленности), как экстрагенты и растворители, и т. д. Несмотря на то, что синтетические и биотехнологические процессы получения ацетона и бутанола являются конкурирующими, на практике реализуют оба вида производств, так как все зависит, главным образом, от стоимости сырья (экономические проблемы). Очевидно "сосуществование" синтетических [c.409]

Превращения углеводов могут происходить двояким образом в отсутствие кислорода (анаэробные процессы) и в его присутствии (аэробные процессы). За исключением нескольких явно анаэробных бактерий (для которых кислород является ядом), большинство микроорганизмов могут развиваться как в аэробных условиях, иолностью окисляя пищевые продукты, так и в анаэробных условиях, производя при этом менее глубокий распад этих веществ (не обязательно анаэробные живые существа). Хорошо изученным примером анаэробного химического процесса является спиртовое брожение. [c.245]

Судьба дигидрокодегидразы изменяется в зависимости от того, происходит ли реакция в анаэробной или аэробной среде. В нервом случае KoIHj отдает водород акцептору (например, ацетальдегиду в процессе спиртового брожения), регенерируя Kol (и образуя этанол). [c.801]

Реакции, во многом сходные с реакциями гликолиза, имеют место при спиртовом брожении углеводов. Спиртовое брожение представляет анаэробное превращение молекулы моносахарида в спирт и углекислый газ, которое протекает при действии комплекса ферментов дрожжевых клеток. Русскими учеными Л. А. Ивановым и А. Н. Лебедевым впервые было указано на важную роль фосфорных соединений в процессе спиртового брожения. Начальный этап брожения заключается в фосфорилиро- [c.105]

Гликолиз, в ходе которого молекула D-глюкозы превращается в две молекулы пирувата, является для большинства организмов одним из центральных метаболических путей, используемых для получения химической энергии в форме АТР. При анаэробных условиях пируват в большей части животных и растительных тканей восстанавливается до лактата, а в дрожжевых клетках в процессе спиртового брожения превращается в этанол и СО2- Суммарное уравнение для анаэробного гликолиза в мышцах и для молочнокислого брожения, вызываемого некоторыми видами микроорганизмов, имеет вид Глюкоза -I- 2ADP - - 2Р, - [c.471]

Ферменты, ускоряющие спиртовое брожение и анаэробный распад углеводов, содержат сульфгидрильные (—5Н) группы. Эти ферменты инактивируются ингибиторами сульфгидрильных групп. Наиболее эффективными ингибиторами сульфгидрильных групп являются галоидсодержащие соединения этилиодацетат, иодацетамид, хлорацетофенон и некоторые другие. Реакция блокирования сульфгидрильных групп идет следующим путем [c.49]

Для грибов характерен окислительный тип метаболизма. Это не означает, что грибы не способны к анаэробному расщеплению углеводов, т.е. не цогут их сбраживать (ведь спиртовое брожение осуществляется как раз дрожжами ) однако в анаэробных условиях сколько-нибудь длительный рост грибов невозможен. Кроме того, основными продуктами брожения оказываются этанол или молочная кислота. Другие органические кислоты образуются только в аэробных условиях, [c.328]