Гомоферментативное молочнокислое брожение.

Масленно кислое брожение

С участием облигатно анаэробных бактерий из рода кластридиум.В основе его лежит гликолитический путь сбраживания углеводов до ПВК особенностью явл.реакция, концентрация с образованием масленой кислоты,а также из ПВК образуются уксусный альдегид,муравьиные и уксусный кислоты часто этиловый спирт.Муравьинная кислота,сразу распадается до углекислого газа и водорода,а при конденцация уксусного альдегида образуеться масленая кислота,суммарно брожения можно выразить

С₆Н₁₂О₆ ->СН₃СН₂СН₂СНООН+СН₃СООН+СО₂+Н₂+С₂Н₅ОН+3.3АТФ

Энергетический выход составляет 3.3 молекулы АТФ на одну молекулы сброженной глюкозы,это максимальный выход энергии при брожении.

По типу использования углеродосодержащих в-в м-к бактерии подразделяются на 2 группы:

1.сахаролитические виды.Сбраживают различные соединения углеводной природы.Н-р:пектин,целлюлозу,крахмал,хетин и т.д.

1.Протеолитические.Сбраживают белки,аминокислоты,пурины, перемедины.

Н-р:кластридиум спорогинез…

В природе м.к. бактерии осуществляют анаэробную аммонификацию отганических

азотосодержащие в-в.Они причиняют вред:вызывая порчу продуктов пргоркание масл,сметаны.

Разновидностью м.к.брожения явл ацелобутиловое брожение.

Н-р:бутиловый,этиловый,и изопропиловый спирт,ацетон и углекислый газ и водород.

Суммарный процесс можно выразить:

С₆Н₂О₆ СН₃СНОНСН₃+С₂Н₅ОН+СН₃СОСН₃+СН₃СНОНСН₃+СО₂+Н₂

Выход продуктов реакции зависит от состава пит.среды,рН,

Темпер.и вида м.к.бактерий.

 

 

Аэробное окисление орг. и неорг. субстрата.

Молекулярный О₂ имеет биогенное происхождение т.е. проявился в процессе фотосинтеза древнейших цианобактерий или их предков, считаеться что даже минимальная концентрация молекулярного О₂ 0,2 % достаточно для возникновения аэробной жизни;.Большая часть аэробных прокариот потребляют в качестве источника энергии различных органических соединений окисляя их до конечных продуктов СО₂ и Н₂О.

Аэробное окисление. В основе его лежит окисление ПВК по циклу трикарбоновых к-т(ЦТК) и цикл Крепса включению ПВК предшествует окислению ее до ацетил –КоА катализируемое перуватдегидрогексазным комплексом.Цикл Крепса начинается с реакции конденсации ацетил- КоА с молекулой щавелево –уксусная к-та при участии фермента цитрат синтеза т.е. в результате образуется свободный КоА и лимонная к-та которое явл. основным звеном ЦТК.

Лимонная к-та – под действием фермента акомитазы

превращается детурированию с образованием щавелево-янтарной кислоты НАДН₂.

Щавелево- янтарная к-та как промежуточный продукт не покидая поверхности фермента декорбаксилируется и превращается

в альфекетаглуторовую к-ту, которая под действием альфакетоглуторат дегидрогеназного комплекса подвергаются окислительному декорбаксилированию с образованием сукценил –КоА содержащий высоко энергетическую теоэфирную связь.

При участии фермента сукценил теокенозы образуется янтарная к-та энергия освободившиеся при разрыве теоэфирной связи запосается в фосфотной связи, с образованием одной молекулы атор затем янтарная к-та окисляется в фуморовую которагидратируется с образованием яблочной к-ты ее дигидрирование с образованием ЩУК завершает ЦТК.

Функции ЦТК. Осуществляеться полное окисление органического субстрата.Клетка снабжаеться вещ-ми предшественниками. Исходный субстрат для ЦТК служит не только углеводы,но и жирные к-ты,а аминокислоты ЦТК сопряжен с дыхательной цепью осн.функция которой запасание клеткой энергии которая освобождается в процессе переноса электронов т.е. химическая энергия трансформируется в энергию фосфатных связей в АТФ.

 

о

 

 

О

 

 

Спиртовое брожение.

Проходит по гликолитическому пути до образования пировиноградной к-ты. Затем при участии ферментов спиртового брожения пируватдекарбоксилазы происходит декарбоксалирование,пировиноградной к-ты.С образованием ацетагельдигида и углекислого газа. Ацетагельдигид под действием НАД±

СН₃- С=О +НАД *Н С₂Н₃ОН + НАД⁺ + 2АТФ

Н

Суммарно,процесс спиртового брожения

С₆Н₁₂О₆ +2Ф+2АТФ ---˃С₂Н₅ОН +2АТФ +2Н₂О

Энергетический выход процессов составляет 2 молекулы АТФ на молекулу сброженной глюкозы.Спиртовое брожение лежит в основе ряда промышленных производств н-р:виноделии,получ.спирта,пивоварении…

Молочно кислое брожение.

Это один из самых примитивных типов брожения по характерам процесса и образующихся продуктам раз-ся:

Гомоферментативное молочнокислое брожение.

В основе лежит сброживание пепсозы,с обр.2 молекул ПВК которое восстанавливается до мол-ной к-ты.Суммарного уравн.реакции можно выразить след.уравн.

С₆Н₁₂О₆---˃СН₃ – СООН+ «АТФ

Т.е. энергетический выход сос-ет всего 2 м-лы АТФ.Эффективность запасания выделяющей свободной энергии АТф высокая,около 40 %.Процесс ведут моноферментативные мол. Кис. бактерии способные сброживать до 98% сахара находящегося в среде до молочной к-ты.Морфологически они представлены кокками,из рода стрептококков и палочками из рода лактобацилус.Все бактерии по Грамму окр. положительно. Спор не образуют, не подвижные.По отношению к О₂ аэраталерантные.

 

 

Мол.кис.бак. характеризуются низкими биосинтетическими способностями.И для роста нуждаются в обогащении питательных средах содержащих аминокислоты,нуклеиновые к-ты,витамины группы В и др. соединения.

Источником углерода для них служат молочные или ростительные сахара.