Organismele vii nu pot exista fără energie și, prin urmare, reacțiile de fermentație de circuit de reacție cel mai important, determină formarea de ATP. În cazul fermentației acidului lactic în cele mai multe alte tipuri de fermentație astfel de reacție este oxidarea-gliceraldehid W-fosfat în 3-fosfoglicerat. Oxidarea aldehidei la acidul carboxilic - reacția ekzergonicheskaya puternic conjugat cu sinteza ATP. Deoarece fiecare dintre moleculele de glucoză sunt formate două molecule de fosfat triose în fermentație pentru fiecare moleculă de glucoză consumată formează două molecule de ATP. Aceasta este suficient pentru a susține viața în bacterii, în cazul în care o cantitate suficientă de zahăr fermentabil. conversia anaerobă a glucozei în lactat - doar un exemplu din multele procese diferite de fermentare, pe care le vom discuta în cap. 9. [c.85]
Rețineți că raportul total de atomi de hidrogen la atomii de carbon nu este schimbat când molecula este D-glucoză (N / G = 12/6 = 2) este fermentat la două molecule de etanol și două molecule de CO 2 (H / G = 12/6 = 2) . Și, în general, pentru toate fermentațiile anaerobe raport H / C în materiile prime și produsele este aceeași. [C.469]
Schimbarea globală de energie liberă mai mult de 10 de ori mai mare decât în timpul fermentației permite celulelor să producă mai multe ori cantitatea de ATP. randamentul ATP al reacției (9-23) este de 38 mol ATP - 19 ori mai mare decât în timpul fermentării glucozei. Astfel. observație Pasteur a arătat că drojdia în aer este procesat mult mai puțin zahăr decât în absența aerului. Ea primește o explicație ușor de înțeles. În același timp, devine clar de ce celulele anaerob metabolizarii au mare cantitate de substrat (rechemare descris în cap. 3, Sect. D, 1 pentru producerea de 10 g de celule necesită o energie de 1 mol ATP). [C.347]
Acidul lactic și fermentația alcoolică - principalele surse de energie a acestor microorganisme în condiții anaerobe. Din schema ar trebui să fie. că fiecare moleculă de glucoză, conversia a două molecule de acid lactic sau etanol, fosforilate două molecule de ATP. Astfel. rezultat bioenergie de glicoliză anaerobă este formarea a două legături de mare energie per moleculă de glucoză degradat. [C.350]
fermentarea alcoolică - glucoză divizare în condiții anaerobe, cu un amestec de enzime zimază care drojdia secreta rezultatul digestiei enzimatice anaerob, glucoza este convertit la acidul piruvic. care decarboxilat piruvatului format cu acetaldehida este redus la etanol redus dinucleotid nicotinamid adenin (NAD H), care face parte din alcool dehidrogenază enzima [c.779]
Raportul dintre oxigen la drojdie. Fermentarea procesului-glucoza anaerob drojdie, deși organisme drojdie aerobe. În condiții anaerobe, fermentare este foarte intensă, dar creșterea de drojdie are loc cu greu. Aerarea fermentare slăbește, dând drumul la respirație. Unele drojdie poate suprima aproape complet tulburările intensificat de aerare (efect Pasteur). Pasteur a descoperit acest efect în urmă cu o sută de ani, explorând procesele de fermentare în producția de vin. Acest fenomen nu este unic pentru drojdie, dar, de asemenea, toate celelalte celule, inclusiv celulele facultativ anaerobe de țesut de animale mai mari. [C.268]
metabolismul glucozei la animale are două dintre cele mai importante caracteristici [44]. Primul dintre acestea - o stocare de glicogen, care, dacă este necesar, poate fi utilizat rapid ca sursă de energie musculară. Cu toate acestea, rata de glicoliză poate fi ridicat - stocul întreg de glicogen în mușchi poate fi epuizat doar 20 la fermentarea anaerobă, sau timp de 3,5 minute în cazul metabolismului oxidativ [45]. Astfel. trebuie să existe o modalitate de a activa rapid glicolizei și transformându-l în afara după necesitatea dispare. În același timp, ar trebui să fie posibil să reconversiei glucoză sau lactat glicogen (Glu-koneogenez). Oferta de glicogen conținute în mușchi, ar trebui să fie completate cu glucoză. În cazul în care cantitatea de glucoză care intră în alimentul sau glicogenul extras din ficatul este insuficient, trebuie sintetizat din aminoacizi. [C.503]
Sa constatat că procesul de respirație atât aerobe și anaerobe (fermentare) începe cu adăugarea de acid fosforic la glucoză, iar reacțiile complexe care rezultă, una dintre moleculele de glucoza este transformată în 2 molecule de acid piruvic. Ulterior, în funcție de condițiile, procesul este diferit atunci când o cantitate suficientă de aer din acestea se formează un număr de acizi organici - succinic, citric, malic, care sunt apoi oxidate la dioxid de carbon și apă, astfel încât se produce respirație aerobă. Dacă acidul insuficient rovinogradkaya pi aer sau transformate în alcool și dioxid de carbon (fermentația alcoolică), sau în cazul în care procesul merge pe linia de fermentație lactică. format acid lactic și CO2. Anaerob tip respirație este nedorită, în special pentru cereale malțificate. deoarece alcoolul din germeni de porumb și otrăvit pierde germinare. [C.51]
Nu numai cantitatea totală de ATP sintetizat, ci și asupra formării de consum de ATP al unității de biomasă este puternic dependentă de tipul de metabolism. De exemplu, atunci când în creștere bacterii pe un mediu cu glucoză, 1 L1sm asigură formarea de 21 g de biomasă, în timp ce în mediu cu CO (ca sursă unică de carbon) 1 mol de ATP numai 5 g biomasă. Când diferite tipuri de fermentare anaerobă a producției de biomasă per mol de ATP sintetizat încă destul de constantă și este de aproximativ 10. Această cifră a fost desemnat și utilizat pentru caracteristicile de creștere, împreună cu factorul economic (raportul dintre masa la masa celulelor formate de substrat utilizat). [C.45]
Cruciali pentru a îmbunătăți mecanismele energetice celulele au avut o apariție în cursul evoluției capacității de a transportului transmembranar de ioni activ ATPase -pompa N. (Fig 3.29,1.) Funcția a fost deja în celulele cele mai primitive - protobionts - pentru îndepărtarea excesului de ioni H + care au acumulat în aceasta în timpul fermentării (oxidarea anaerobă a glucozei). Ca urmare a Pomparea ioni H + în mediul intracelular menține nu numai un pH optim pentru nivelul proceselor de sinteză, dar, de asemenea, a apărut potențialul membranei electrochimice. care a devenit baza energiei transportului și osmoregulation membrană (Fig. 3.29, II). [C.122]
Când enzima alcoolică fermentație decarboxilaza acidului piruvic este decarboxilat la acetaldehida, care este redusă datorită moleculei de etanol din NAD-Hg, este atașat la momentul în care trecerea hidrogenului VII-VIII. În anaerob respirație aceeași reducătorul NAD-Hg restabilește acid piruvic în acid lactic. Pe drumul de glucoza la acid lactic este eliberat 50 mol kcal, din care 16-20 kcal consumate în formarea de 2 moli de ATP. În timpul respirației cu acid piruvic oxigen. este oxidat cu oxigen, în prezența pirofosfat tiamină și coenzima A (abreviere CoA-SH), convertit la acetil coenzima A, o grupare acetil, care este oxidat în continuare la cos HgO și reacțiile ciclului Krebs (a se vedea., etc.). [C.465]
Pentru a pune în aplicare biosinteza și este nevoie de metabolismul energetic. este stocată în formă chimică în celule. în principal, în a doua și a treia legătură fosfat ekzergonicheskih ATP. Ca urmare a proceselor metabolice bioenergie au dus la încărcarea bateriei - sinteza ATP din ADP și fosfat anorganic. Acest lucru se întâmplă în procesele de respiratie si fotosinteză. organisme moderne transporta memoria evolutia pe care a început în urmă cu aproximativ 10 ani 3.5. Există motive puternice să credem că viața pe Pământ are originea în absența oxigenului liber (a se vedea alin. 17.2). procese metabolice. procedând cu participarea oxigenului (in primul rand de fosforilare oxidativ în timpul respirației), relativ puține la număr și sunt evolutionarily mai târziu. decât procesele anaerobe. In absenta oxigenului, este imposibil de a finaliza ardere (oxidare) a moleculelor organice de nutrienți. Cu toate acestea, așa cum se arată prin proprietățile celulelor anaerobe existente în prezent, și în ele este produsă energia necesară de viață în timpul proceselor de oxidoreducere. În sistemele aerobe, acceptorul final (.. Ie oxidant) este hidrogen Og anaerob - alte substanțe. Oxidarea fără Oj implementat în două moduri de fermentare - în glicolizei și fermentarea alcoolică. Glycolysis constă într-o mai multe trepte hexoze divizare (de exemplu, glucoza) până la două molecule de piruvat (acid piruvic) conținând trei atomi de carbon. In acest fel, două molecule de NAD redus la NAD.N și două molecule de ADP fosforshgiruyutsya- randamentele două molecule de ATP. Datorită reacției inverse [c.52]
procesele biologice sunt puține deșeuri gazoasa tehnologii în gama. Acest lucru este determinat de o reactie entitate biochimice catalizate de enzime. De obicei, substratul energetic pentru obiectele biologice sunt carbohidrati. Condițiile aerobe și anaerobe sunt produse de dioxid de carbon. Astfel, în timpul fermentației (procesul glicolitic) de glucoză a produs 2 moli de CO2 [c.365]
Pentru a identifica o secvență de reacții chimice. componente ale unui anumit cale. Puteți utiliza trei abordări experimentale majore. Primul, cel mai direct, este de a examina calea metabolică in vitro (in vitro), m. E. Nu în țesutul viu. și extractul său liber de celule. păstrează capacitatea de a cataliza întregul proces de studiu în ansamblu. Chiar și în mijlocul secolului trecut a fost, de exemplu, este cunoscut faptul că drojdia fermentează glucoza la etanol și CO2. Cu toate acestea, studiul etapelor individuale ale acestei căi metabolice. furnizarea de celule de drojdie anaerobe aproape toată energia de care au nevoie, a început în mod serios doar în anul 1898, când Eduard Buchner a descoperit că sucul presat de drojdie, nu conține celule vii, este de asemenea capabil să fermenteze glucoză în etanol și CO2 (Sec. 9.1). Ulterior, sa dovedit că, în astfel de extracte de fermentație are loc numai după adăugarea de fosfat anorganic și că cel puțin consumul de glucoză fosfat dispare din extract. Sa constatat că se acumulează în mediul în timp ce unele derivat de fosforilare îmbăiere-hexoze. având toate proprietățile, ceea ce trebuie să aibă unul dintre produsele intermediare pe calea conversiei glucozei în etanol și CO2. După acest intermediar a fost identificat în extractul de drojdie este capabil să detecteze enzima care se transformă într-un alt produs. Aceasta din urmă, la rândul său, a fost izolat și identifipdrovan. Astfel. au fost identificate deja două clivaj produs intermediar glucozei. Adăugarea de inhibitori de acolo Estrac-enzime. cercetatorii au cautat acumularea altor intermediari. În final, datorită combinației de astfel de metode de alocare și tificare [c.391]