Die Reaktion von Glucose Fermentation. Arten, Wert und Fermentationsprodukt

Fermentation von Glucose – eine der Hauptreaktionen, durch die es möglich ist, die Herstellung von alkoholischen Getränken. Es kann auf verschiedene Arten, von denen jede einzelne Produkte gebildet werden, durchgeführt werden. Dieser Prozess spielt eine wichtige Rolle in vielen Bereichen unseres Lebens, da das Kochen und Zubereitung von Wein und Wodka und endet durch Reaktionen in unserem Körper.

Geschichte

Der Prozess der Vergärung von Glukose und anderen Zuckern verwendet, um einen älteren Menschen. Sie aßen ein wenig Essen podbrodivshuyu. Das Essen war sicherer, weil sie Alkohol enthalten, unter denen viele schädliche Bakterien abgetötet. Im alten Ägypten und Babylon, wußte man schon, wie viele zuckerhaltige Getränke und Milch gären. Wenn die Menschen im späten 18. Jahrhundert konnten diesen Prozess besser verstehen, ihre Arten und Möglichkeiten für Verbesserungen, stark erhöhten Qualität Branchen wie kvaso-, Brau- und Wein Wodka.

Arten von Gärungs

Merkwürdigerweise, aber der Prozess ist anders. Und unterschiedliche Arten von Glukose Fermentation Endprodukte. Somit gibt es Milchsäure, Alkohol, Zitronensäure, Aceton, Buttersäure und einige andere. Lassen Sie sich separat ein wenig über jede Art sprechen. Milchsäureferment Glukose – wesentliche Verfahren zur Herstellung von Produkten wie Joghurt, Sauerrahm, Joghurt, Quark. Es ist auch für die Konservierung von Gemüse und führt eine wichtige Funktion in unserem Körper verwendet: unter den Bedingungen des Mangels an Sauerstoff, Glukose wird in das Endprodukt umgewandelt – Milchsäure, die Schmerzen in den Muskeln zum Zeitpunkt der Übung und ein wenig später verursacht.

Die alkoholische Gärung unterscheidet, dass der Ethylalkohol als Endprodukt gebildet. Es kommt mit Hilfe von Mikroorganismen – Hefe. Und spielt eine Schlüsselrolle in der Küche, denn neben dem Hauptprodukt während der alkoholischen Gärung von Glukose Kohlendioxid freigesetzt (dies erklärt die Flaumigkeit Hefeteig).

Citronensäure-Fermentation erfolgt, wie es leicht zu erraten ist, Zitronensäure zu bilden. Es findet unter dem Einfluss bestimmter Arten von Pilzen und ist ein Teil von dem Krebs – Zyklus, das die Atmung von Zellen in unserem Körper zur Verfügung stellt.

Aceton-Butanol-Ethanol-Fermentation ist sehr ähnlich zu dem von Buttersäure. Als Ergebnis bildete es Buttersäure, Butyl- und Ethylalkohole, Aceton und Kohlendioxid. Wenn Buttersäuregärung gebildet nur Titelsäure und Kohlendioxid entspricht.

Jetzt werden wir alle Arten von Details betrachten, und beginnen mit den Grundlagen – der alkoholischen Gärung von Glukose. Es wird im Detail diskutiert werden alle Reaktionen und Nuancen ihres Auftretens.

alkoholische Gärung

Sagen , ein wenig mehr über die Glucosefermentation, die die Gleichung: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO _2. Was können Sie von dieser Reaktion lernen? Wir haben zwei Produkte: Ethylalkohol und Kohlendioxid. Aufgrund der zuletzt sehen wir vzbuhanie Hefeteig. Aber aufgrund der ersten Gelegenheit hat, einen unvergesslichen Geschmack der Wein und Weinprodukte zu erhalten. Aber in der Tat ist dies nur eine vereinfachte Gleichung. Glukose Gärung abgeschlossen ist die Reaktion schwieriger ist, also lassen Sie uns Lassen Sie uns diese ein wenig tiefer untersuchen.

Es ist ein solcher Prozess als Glykolyse. Wörtlich übersetzt bedeutet der Name „Spaltung von Zucker“. Es tritt in dem Körper, und seine Nebenprodukt Brenztraubensäuren, und die Haupt – adenozinotrifosfornaya Säure (ATP), die bei dieser Reaktion von einer anderen Verbindung gebildet wird. Wir können sagen, dass ATP Träger von Energie im Körper ist, und in der Tat Glykolyse ist unseren Körper mit Energie zu versorgen.

Wir befürchten nicht wissentlich in diesem Prozess. In der Tat ist die Fermentation sehr ähnlich Glykolyse, als die erste Stufe sie absolut identisch sind. Man könnte sogar sagen, dass die alkoholische Gärung von Glukose Reaktion eine Fortsetzung der Glykolyse ist. Gebildet während des letzten Pyruvat (Ionenbrenztraubensäure) mit Acetaldehyd umgesetzt (CH ₃ -C (O) H) mit der Freisetzung von Nebenprodukt Kohlendioxid. Danach wird das resultierende Produkt Coenzym NADH in den Bakterien enthaltene reduziert. Recovery führt zur Bildung von Ethanol.

So sieht die Reaktion von Glucose Fermentation zu Ethanol wie folgt aus:

1) C ₆ H ₁₂ O ₆ 2 = C ₃ H ₄ O ₃ + 4 H ⁺

2) C ₃ H ₄ O ₃ = CH ₃ -COH + CO ₂

3) CH ₃ COH ⁺ NADH + H + = C ₂ H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH ist ein Katalysator für die Reaktion und die Ionen NAD ⁺ spielte eine Schlüsselrolle in den frühen Stadien der Glykolyse, und am Ende der alkoholischen Gärung bildet, wird in den Prozess zurück.

Lassen Sie sich auf die nächste Reihe von Test-Reaktionen bewegen.

Milchsäuregärung von Glucose

Von dieser Art von Alkohol in das anders ist, ist es nicht unter dem Einfluss von Hefe, und mit Hilfe von Milchsäurebakterien. Deshalb haben wir eine völlig andere Produkte. Milchsäuregärung tritt auch in unseren Muskeln bei hohen Belastungen und Sauerstoffmangel.

Es gibt zwei Arten dieses Prozesses. Erste – homofermentativer Gärung. Wenn Sie jemals das Präfix „Homo“ gehört haben, wissen Sie wahrscheinlich, was es bedeutet. Homofermentative Gärung – ein Verfahren zur Herstellung eines einzelnen Enzyms beteiligt sind. In der ersten Stufe der Glykolyse und gebildet piroviogradnaya Säure. Dann wird die resultierende Pyruvat (können in Lösung diese Säuren nur in Form von Ionen vorhanden ist ) wird einer Hydrierung unter Verwendung von NADH ⁺ H und Lactat unterzogen. Reduktion des Produkts ist Milchsäure, die etwa 90% der resultierenden Produkte während der Reaktion bildet. Diese Verbindung kann jedoch auch als zwei unterschiedliche Isomere gebildet werden: D und L. Diese Arten unterscheiden, dass sie Spiegelbilder voneinander sind, und deshalb haben unterschiedliche Wirkungen auf den Organismus. Das, was Isomer wird in einem größeren Ausmaß gebildet werden, bestimmt die Struktur der Lactatdehydrogenase.

Lassen Sie uns auf die zweite Art von Milchsäuregärung bewegen – heterofermentierenden. Dieser Prozess umfasst mehrere Enzyme, und es geht auf den schwierigeren Weg. Aus diesem Grund, während der Reaktion mehr verschiedene Produkte produziert: Neben Milchsäure, können wir dort Essigsäure und Ethylalkohol finden.

Hier untersuchten wir die Milchsäuregärung. Dies ist der Prozess, mit dem wir den Geschmack von Quark, Joghurt, Sauermilch und Joghurt genießen. Um zusammenzufassen und die Reaktion der Milchsäuregärung von Glucose in der allgemeinen Form zu schreiben: C ₆ H ₁₂ O ₆ 2 = C ₃ H ₆ O _3. Natürlich ist dies eine vereinfachte Darstellung des Verfahrens homofermentativer Fermentation, wie auch die heterofermentierenden Verfahrensschema sehr schwierig sein wird. Chemiker studieren noch die Milchsäuregärung von Glucose und ermitteln ihre Mechanismen abgeschlossen ist, so müssen wir noch gehen.

Citrat Fermentierung

Reaktionen dieser Art der Fermentation auftreten, wie in einem Alkohol, unter der Wirkung von bestimmten Pilzen Stamm. Komplette Mechanismus dieser Reaktion ist nicht vollständig verstanden, und wir können nur auf einige Vereinfachungen verlassen. Jedoch besteht die Annahme, dass die Anfangsphase des Prozesses Glykolyse ist. Dann Brenztraubensäure wird wiederum in verschiedene Säuren und Zitronensäure erreicht umgewandelt. Aufgrund eines solchen anderen Mechanismus in der Reaktion angesammelt Säuren – Produkte unvollständiger Oxidation von Glucose.

Dieser Prozess erfolgt unter dem Einfluss von Sauerstoff und im allgemeinen kann sie durch die folgende Gleichung geschrieben werden: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O & _sub2 ; = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4 H ₂ O. Vor dieser Art der Fermentation geöffnet, Menschen extrahierten Zitronensäure nur drücken die entsprechende Frucht des Baumes. Jedoch in dieser Zitronensäure 15% nicht übersteigt, jedoch erwies sich dieses Verfahren nicht praktikabel zu sein, und nach dem Öffnen der Reaktion begann die gesamte Säure Fermentationsverfahren zu erhalten.

Buttersäuregärung

Lassen Sie uns auf die nächste Art bewegen. Diese Art der Fermentation erfolgt unter der Wirkung der Buttersäurebakterien. Sie sind weit verbreitet, und das Verfahren, das sie verursachen, spielt eine wichtige Rolle in biologisch wichtigen Zyklen. Mit diesen Bakterien und Abbau abgestorbener Organismen. Buttersäure, die während der Reaktion gebildet wird, zieht sein Geruch Aasfresser.

Diese Art der Fermentation in der Industrie verwendet. Wie Sie sich vorstellen können, sind sie Buttersäure. Seine Ester werden in der Parfümerie und haben einen angenehmen Geruch, im Gegensatz zu ihm die am weitesten verbreitete. Doch nicht immer die Buttersäuregärung ist von Vorteil. Es kann zu Schäden an Gemüse, Konserven, Milch und andere Produkte verursachen. Aber dies kann nur geschehen, wenn das Produkt Buttersäurebakterie kommt.

Lassen Sie uns den Mechanismus der Buttersäuregärung von Glucose untersuchen. Reaktionen , es sieht so aus: C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO ₂ ↑ + 2H _2. Als Ergebnis wird Energie auch erzeugt, die die Lebensdauer Aktivität von Buttersäurebakterien bereitstellt.

Aceton-Butanol-Ethanol-Fermentation

Dieser Typ ist sehr ähnlich dem von Buttersäure. Schlendern Sie auf diese Weise kann nicht nur Glukose, sondern auch Glycerin und Brenztraubensäure. Dieser Prozess kann in zwei Stufen unterteilt werden: die erste (und manchmal ist es heißt Säure) in der Tat eine Buttersäuregärung. Jedoch zusätzlich zu Öl, es steht immer noch und Essigsäure. Auf diese Weise erhalten wir die Produkte aus der Fermentation von Glukose, die in die zweite Stufe gehen (atsetonobutilovuyu). Da dieser gesamte Prozess statt auch unter dem Einfluß von Bakterien nimmt, dann ist die Ansäuerung des Mediums (Erhöhung der Konzentration von Säuren) ist eine Zuordnung von spezifischen Enzymen Bakterien. Sie induzieren die Umwandlungsreaktion von Glukose Fermentationsprodukte in n-Butanol (Butylalkohol) und Aceton. Darüber hinaus kann es einige Ethanol gebildet werden.

Andere Arten von Gärung

Zusätzlich zu diesen fünf Arten dieses Prozesses gibt es ein paar mehr. Zum Beispiel ist es Essigsäuregärung. Es ist auch unter der Einwirkung von vielen Bakterien stattfindet. Diese Art der Fermentation kann für nützliche Zwecke verwendet werden, wenn das Beizen. Es schützt die Lebensmittel vor schädlichen Bakterien und Krankheitserreger. unterscheiden mehr alkalisch oder Methangärung. Im Gegensatz zu den vorherigen Typen, kann diese Art der Fermentation für die meisten organischen Verbindungen durchgeführt werden. Als Ergebnis zerlegt eine große Anzahl von komplexen Reaktionen, organische Stoffe in Methan, Wasserstoff und Kohlendioxid.

Die biologische Rolle

Fermentation – die alte Art und Weise der Energie, die von lebenden Organismen zu bekommen. Einige organische Stoffe produziert, gleichzeitig Energie zu empfangen und andere zerstören diese Substanzen auch Energie erhalten. Auf dieser Basis unser ganzes Leben. Und jeder von uns in einer Form Fermentation oder eine andere auftritt. Wie oben gesagt, tritt die Milchsäuregärung in den während eines intensiven Trainings Muskeln.

Was sonst noch zu überprüfen?

Wenn Sie in der Biochemie dieser sehr interessanten Prozess interessiert sind, sollten wir aus den Schulbüchern in der Chemie und Biologie beginnen. In vielen Lehrbüchern wird als detailliertes Material beschrieben, die sie nach dem Lesen Sie ein Experte auf diesem Gebiet zu werden, werden in der Lage.

Abschluss

Hier kommen wir zum Ende. Wir demontierten alle Arten von Glukose Fermentation und die allgemeinen Prinzipien dieser Prozesse, die eine sehr wichtige Rolle für das Funktionieren von lebenden Organismen spielen, sowie in unserer Branche. Es ist möglich, dass wir in Zukunft ein paar mehr Arten dieser alten Prozess öffnen und lernen, wie sie zum Wohle der sich zu verwenden, da sie mit dem bereits bekannten uns angetan haben.