Брожение, связь с гликолизом
Декарбоксилирование пирувата под действием фермента пируватдекарбоксилазы, которая в качестве кофермента содержит тиаминпирофосфат и активируется ионами магния. Эта реакция полностью необратима: В этом процессе до образования пирувата реакции идут по механизму гликолиза, превращение которого в продукты спиртового брожения включает две реакции. Clostridium prop ionium, Propionibacterium sp… Читать ещё >
Брожение, связь с гликолизом (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Гликолиз лежит в основе ряда процессов брожения, т. е. катаболических превращений углеводов микроорганизмами в анаэробных условиях (табл. 18.3). Брожение, как и анаэробное расщепление углеводов, — это внутренние окислительно-восстановительные процессы, в результате которых роль конечного акцептора электронов и протонов играет не кислород, а органические соединения (рис. 18.7).
Рис. 18.7. Схема регенерации окисленного НАД* в аэробных (А) и анаэробных условиях:
В — молочнокислое брожение;
С — спиртовое брожение Гомоферментативное молочнокислое брожение идентично по химизму реакциям гликолиза в анаэробных условиях. В результате из глюкозы образуется молочная кислота с почти 100%-м выходом, при гетероферментативном (смешанном) молочнокислом брожении из глюкозы, кроме молочной кислоты, образуются другие продукты в процессе ее метаболизма по пентозофосфатному пути (18.2.7).
Для дрожжевых грибов характерен процесс спиртового брожения:
В этом процессе до образования пирувата реакции идут по механизму гликолиза, превращение которого в продукты спиртового брожения включает две реакции.
1. Декарбоксилирование пирувата под действием фермента пируватдекарбоксилазы, которая в качестве кофермента содержит тиаминпирофосфат и активируется ионами магния. Эта реакция полностью необратима:
Таблица 18.3. Виды брожений, основанные на гликолизе.
Вид брожения. | Микроорганизмы, вызывающие брожение. | Конечный продукт. |
Молочнокислое гомоферментативное. | Streptococcus sp. Lactobacterium sp. | Молочная кислота. |
Молочнокислое гетерофсрмсктативное. | Бактерии из ролов Escherichia. Proteus. Salmonella, Scnigella | Молочная, муравьиная, янтарная кислоты, этанол. |
Спиртовое. | Некоторые грибы, преимущественно дрожжи Saccharomyces sp. | Этанол. |
Маслянокислое. | Butyribacterium sp., Sarcina maxima. некоторые виды из родов Clostridium Neisseria | Бутанол, изопропанол, этанол, ацетон, уксусная и масляная кислоты. |
Ьутиленгликолевое. | Некоторые вилы из родов Aeromonas, Bacillus, Enterobacter | Ацетон, бутнленгликоль, молочная и муравьиная кислоты. |
Пропионовокислое. | Clostridium prop ionium, Propionibacterium sp., Corynebacterium diphtheriae, некоторые виды из родов Micromonospora, Neisseria. Veillonella | Пропионовая, янтарная, уксусная кислоты. |
2. Восстановление ацетальдегида до этанола при действии фермента алкокол ьдегидрогеназы, содержащего в качестве кофермента НАДН, восстановленный в реакции гликолитической редукции процесса гликолиза. Таким образом, в этой реакции идет регенерация окисленного НАД*, необходимого для продолжения процессов гликолиза и брожения, так как содержание НАД* в клетках ограничено:
Примеры других видов брожений, представленных в табл. 18.3, являются результатом превращения метаболита гликолиза пирувата в различные вторичные метаболиты, образование которых определяется ферментным спектром соответствующих организмов.