Водород использование при брожении

При добавлении к бродящему раствору NaH Oз или КазНРО . тоже образуется глицерол, так как ацетальдегид превращается в результа- те реакции дисмутации в этанол и уксусную кислоту и поэтому не может быть использован в качестве акцептора водорода. Это третья форма брожения по Нейбергу [c.268]

Молекулярный водород образуется в процессе анаэробного распада ор-ганичес1Ь1х веществ в осадках водоемов и в анаэробных участках почвы. Многие бактерии способны к использованию этого водорода. Значительная часть его подвергается окислению теми бактериями, которые живут в сообществе с выделяющими Нз организмами, осуществляющими брожение. Ощсление Н2 такими бактериями сопровождается восстановлением сульфата до сульфида или СО2 до метана (см. разд. 9.4). Почти во всех группах бактерий, синтезирующих АТР путем окислительного фосфорилирования в анаэробных условиях ( анаэробное дыхание ), есть формы, способные использовать молекулярный водород в качестве донора электронов (см. гл. 9, а также табл. 11.4). [c.357]

Иногда многократное использование производственных вод в рециркуляции может, как известно, привести к образованию газов в результате происходящего в диффузорах маслянокислого брожения. Это явление характеризуется составом выделяющегося газа, а именно присутствие в нем углекислоты и водорода. Газообразование понижается при стерилизации воды. [c.280]

Использование возобновляемого сырья — биомассы — задача, по-видимому, более близкого будущего. В странах, богатых растительным сырьем, уже получают на его основе этанол методом гидролиза, а затем брожения. Газификация биомассы позволяет получить синтез-газ. В связи с изложенным в настоящее время интенсивно исследуются и разрабатываются методы синтеза углеводородов и различных кислородсодержащих продуктов на основе оксида углерода и водорода или непосредственно гидрированием биомассы. [c.13]

Помимо аммиака, метанола и формальдегида, метан является перспективным сырьем для производства муравьиной и других кислот, этанола, ацетальдегида. На основе метана можно получать разнообразные галогенопроизводные углеводородов. Ведутся исследования по использованию его в качестве алкилирующего и гидрирующего агентов, в синтезе непредельных углеводородов и водорода. Метан также используется для получения сероуглерода, основными потребителями которого являются производство целлюлозных волокон и резиновая промышленность. В последнее время развивается производство синтетических протеинов путем биологического брожения углеводородного сырья. Огромное значение имеет перспектива превращения метана в источник получения синтетических жидких топлив (СЖТ). [c.15]

Энзиматические процессы, имеющие место при гидрировании этиленовых соединений, до настоящего времени исследовались лишь на примере дрожжевых ферментов [70]. Об их связи с процессами окислительно-восстановительного распада углеводов можно судить на основании того факта, что в свободных от сахаров дрожжевых суспензиях насыщение этиленовых соединений проходит лишь крайне медленно. Если содерл ание резервпьхх углеводов в дрожжах предварительно понижено путем длительной аэрации, то гидрирование этиленовых соединений вовсе не происходит. На связь распада углеводов с процессом гидрирования указывает также и зависимость последнего от кислотности раствора так, в бродящих растворах в присутствии пивных дрожжей скорость гидрирования коричного спирта увеличивается с повышением щелочности (исследовалась область pH 4,5—8,5). Как известно, с увеличением pH усиливаются также и явления дпспропорционирсвания, сопровождающие расщепление углеводов, и при pH 8,5 вместо нормального образования этилового спирта из триозы И меет место превращенме большей части последней в глицерин. В тех же условиях из ацетальдегида наряду с этиловым спиртом образуется уксусная кислота. В щелочной среде равновесие между триозой (или спиртом) и козимазой сильно смещено в сторону восстановления кофермента [71], вследствие чего количество водорода брожения , который посредством козимазы может быть использован для других реакций, увеличивается. [c.285]

Поскольку солнечный свет является мощным источником энергии, а количество имеющейся биомассы ограничено, некоторые биотехнологи, работающие над проблемами энергетики, занялись разработкой двух проблем, решение которых позволило бы повысить эффективность использования солнечной энергии. Во-первых, они пьггаются найти практические способы повышения эффективности конверсии солнечного света в биомассу, например путем выращивания водорослей при высокой концентрации углекислого газа и ограниченной освещенности в биореакторах со строго контролируемыми условиями роста. Во-вторых, они изучают возможность получения водорода путем расщепления воды при участии фотосистемы фотосинтезирующих организмов, т.е. путем биофотолиза. Технически проще всего получать водород, используя интактные сине-зеленые водоросли или процессы ферментации (брожения). Надо сказать,, однако, что если биотехнология всерьез намерена внести в будущем весомый вклад в производство энергии, то ей придется решить нетривиальную техническую задачу на основе биофотолиза разработать сложный реактор, включающий упорядоченные стабильные биофотосистемы. [c.22]

Когда концентрация органических молекул уменьшилась, а (или) биохимическая сложность живых систем возросла, возникла потребность в биосинтетическом потенциале. В частности, синтез макромолекул требовал поступления большого количества восстановителей — молекул, способных эффективно функционировать в качестве доноров водорода. На первый взгляд можно было бы предположить, что эту функцию мог бы успешно выполнять восстановленный НАД (НАД-Н), образующийся в процессе брожения. Однако большинство организмов решает, по-видимому, эту проблему иначе. Одна из причин состояла в том, что регенерация НАД, а следовательно, и поддержание способности к синтезу АТФ не зависят от интенсивности биосинтетических процессов. Путем использования второго кофактора (НАДФ/НАДФ-Н)—в основном для целей биосинтеза — и генерации этого восстановленного кофактора в ходе последовательности реакций, осуществляющихся независимо от главного пути брожения, функция снабжения клетки высокоэнергетическими соединениями и биосинтетическимгг восстановителями были четко разделены. [c.38]

Хотя мы рассматриваем цикл Кребса как начальную фазу дыхания, молекулярный кислород непосредственно не участвует ни в одной из составляющих его реакций. Следовательно, сам этот цикл можно считать анаэробным метаболическим путем в строгом смысле этого слова. " Однако в отличие от систем брожения в случае цикла Кребса регенерация окисленных кофакторов требует присутствия кислорода. В системе брожения нет реакций, которые приводили бы снова к полному окислению НАД-Н, образовавщегося в цикле Кребса, и поэтому для непрерывной работы этого цикла требуется сопряже.чие его с реакциями цепи переноса электронов (рис. 10). В этой цепи — конечной фазе дыхания — не только происходит повторное окисление кофакторов, необходимых для поддержания цикла Кребса, но, кроме того, 8 атомов водорода, присоединенных к кофакторам, используются таким образом, что энергия их электронов накапливается в биологически полезной форме, т. е. в виде АТФ. С энергетической точки зрения эта способность к использованию энергии электронов восстановленных кофакторов составляет больщое преимущество системы дыхания перед анаэробными реакциями, в случае которых эти электроны растрачиваются на образование ненужных отходов метаболизма, например МОЛОЧНО кислоты.. [c.42]

Важнейшими донорами электрона для вторичных анаэробов служат водород и/или НСООН ацетат и/или этанол летучие жирные кислоты (ЛЖК). Эти соединения лежат на главных трофических маршрутах. Последовательность использования акцепторов электронов включает (1) восстановление Ре(Ш), (2) восстановление нитратов, денитрификацию, анаэробное образование аммония, (3) восстановление соединений серы в сероводород, или сульфидогенез, (4) восстановление углекислоты в метан, или метаногенез. Последний процесс не нуждается во внешних источниках окислителя, поскольку углекислота образуется при брожении. Каждый из этих процессов наблюдается в природе в определенных условиях в зависимости от поступления акцептора. Их последовательность четко просматривается во времени, например при затоплении почвы, и в пространстве, например по профилю иловых осадков океана. [c.35]

Поэтому получение молекулярного водорода в результате брожения вряд ли найдет широкое применение даже в тех странах, где много дешевого растительног9 сырья. Однако если выделение хемотрофами Нг сочетается с образованием двух полезных продуктов, то такой способ его получения может использоваться. Примером является ацетоно-бутиловое брожение, сопровождающееся выделением Нг, давно имеющее практическое применение. Возможно также использование водородобразующих бактерий для разложения некоторых вредных веществ, попадающих в стоки, например формиата, до СОг и Нг. [c.632]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология