De reactie van glucose fermentatie. Types, waarde en fermentatie product

Fermentatie van glucose - een van de belangrijkste reacties, waardoor het mogelijk is de bereiding van alcoholische dranken. Dit kan op verschillende wijzen, die elk afzonderlijk worden gevormd. Dit proces speelt een belangrijke rol in veel gebieden van ons leven, omdat het koken en voorbereiding van wijn en wodka en eindigt door reacties in ons lichaam.

verhaal

Het proces van fermentatie van glucose en andere suikers gebruik gemaakt van een meer oude mensen. Ze aten een weinig voedsel podbrodivshuyu. Het eten was veiliger, want het bevatte alcohol, waaronder doodde veel schadelijke bacteriën. In het oude Egypte en Babylon, mensen al wisten hoe te gisten veel suikerhoudende dranken en melk. Wanneer mensen in de late 18e eeuw in staat om dit proces beter te begrijpen was, zijn types en mogelijkheden voor verbetering, sterk verhoogde kwaliteit industrieën zoals kvaso-, het brouwen en wijn-wodka.

types van fermentatie

Vreemd genoeg, maar het proces is anders. En verschillende soorten glucosefermentatie eindproducten. Er is dus melkzuur, alcohol, citroenzuur, aceton, boterzuur en enkele anderen. Laten we praten een beetje over elk type afzonderlijk. Melkzuurferment glucose - essentieel proces voor de bereiding van producten zoals yoghurt, zure room, yoghurt, kwark. Het wordt ook gebruikt voor het behoud van groenten en vervult een belangrijke functie in ons lichaam: in de voorwaarden van een gebrek aan zuurstof, wordt glucose omgezet in het eindproduct - melkzuur, dat veroorzaakt pijn in de spieren op het moment van de oefening en een beetje achteraf.

Alcoholische gisting verschilt doordat de ethylalcohol gevormd als een eindproduct. Het wordt geleverd met behulp van micro-organismen - gist. En speelt een belangrijke rol in de keuken, want naast het belangrijkste product tijdens de alcoholische gisting van glucose vrijgegeven kooldioxide (dit verklaart het deeg fluffiness gist).

Citroenzuur gisting plaatsvindt, aangezien het gemakkelijk te raden om citroenzuur te vormen. Overbrenging geschiedt onder invloed van bepaalde soorten schimmels en maakt deel uit van de Krebs-cyclus, de ademhaling van cellen in het lichaam verschaft.

Aceton-butanol-ethanolfermentatie is zeer vergelijkbaar met die van boterzuur. Hierdoor vormde boterzuur, butyl en ethyl alcohol, aceton en kooldioxide. Wanneer boterzuur fermentatie wordt gevormd enige titel overeenkomstige zuur en kooldioxide.

Nu zullen we rekening houden met alle soorten gegevens, en beginnen met de basis - de alcoholische gisting van glucose. Het zal in detail alle reacties en nuances van voorkomen besproken.

alcoholische gisting

Vertellen wat meer over de glucosefermentatie die vergelijking: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C _{2H 5} OH + 2CO _2. Wat kunt u leren van deze reactie? We hebben twee producten: ethylalcohol en kooldioxide. Als gevolg van de laatste zien we vzbuhanie gistdeeg. Maar als gevolg van de eerste hebben een kans om een onvergetelijke smaak van de wijn en producten te krijgen. Maar in feite is dit slechts een eenvoudige vergelijking. glucose fermentatie voltooid is de reactie is moeilijker, dus laten we Laten we eens kijken naar dit een beetje dieper.

Er is zo'n proces glycolyse. Letterlijk de naam "splitting suiker". Het voorkomt in het lichaam en het bijproduct is pyrodruivenzuur, en het belangrijkste - adenozinotrifosfornaya acid (ATP), die wordt gevormd tijdens de omzetting van een andere verbinding. We kunnen zeggen dat ATP is een drager van energie in het lichaam, en in feite glycolyse is om ons lichaam te voorzien van energie.

We hebben niet bewust betrokken in dit proces. In feite, de fermentatie is zeer vergelijkbaar met glycolyse, als eerste fase ze absoluut identiek. Je zou zelfs kunnen zeggen dat de alcoholische gisting van glucose reactie is een voortzetting van de glycolyse. Gevormd tijdens de laatste pyruvaat (pyrodruivenzuur ion) omgezet in acetaldehyde _(CH3C (O) H) met het vrijkomen van bijproducten kooldioxide. Daarna wordt het resulterende product verlaagd coënzym NADH in de bacteriën. Herstel leidt tot de vorming van ethanol.

Zo is de reactie van glucose fermentatie tot ethanol ziet er als volgt uit:

1) C ₆ H ₁₂ O ₆ 2 = _{C3H 4 3} O + 4H ⁺

2) _{C3H 4O 3} = _CH3 -COH + _CO2

3) _CH3 -COH ⁺ NADH + H + = _{C2 H5} OH ⁺ NAD +

NADH is een katalysator voor de reactie en NAD ⁺ ion een belangrijke rol gespeeld in de vroege stadia van de glycolyse en vorming eind alcoholische fermentatie wordt teruggevoerd naar het proces.

Laten we overgaan tot de volgende verscheidenheid van de test-achtige reacties.

Melkzuurfermentatie glucose

Uit dit soort alcohol verschilt doordat er niet onder invloed van gist en met behulp van melkzuurbacteriën. Daarom hebben we een heel andere producten. Melkzuurgisting komt ook voor in onze spieren bij hoge belasting en een gebrek aan zuurstof.

Er zijn twee soorten van dit proces. First - homofermentatieve fermentatie. Als je ooit het voorvoegsel "homo" heb gehoord, waarschijnlijk weet je wat het betekent. Homofermentatieve fermentatie - werkwijzen waarbij enkel enzym. In de eerste stap van de glycolyse en vormden piroviogradnaya zuur. Vervolgens wordt het verkregen pyruvaat (in oplossing dit zuur kan alleen bestaan in de vorm van ionen) onderworpen aan hydrogenering met behulp NADH ⁺ H en lactaat. Reductie van het product melkzuur, dat tijdens de reactie ongeveer 90% van de verkregen produkten vormt. Deze verbinding kan echter ook worden uitgevoerd als twee isomeren: D en L. Deze typen verschillen doordat zij spiegelbeelden van elkaar en daarom hebben verschillende effecten op ons organisme. Wat isomeer wordt gevormd om een grotere mate bepalend voor de structuur van lactaatdehydrogenase.

Laten we verder met het tweede type melkzuurfermentatie - heterofermentatieve. Dit proces omvat verschillende enzymen, en het gaat op de meer moeilijke weg. Hierdoor gedurende de reactie produceert meer verschillende producten: naast melkzuur, we vindt er azijnzuur en ethylalcohol.

Hier hebben we onderzocht de melkzuurgisting. Dit is het proces waarbij we kunnen genieten van de smaak van kwark, yoghurt, zure melk en yoghurt. Samenvatten en schrijf de reactie van melkzuur fermentatie van glucose in de algemene vorm: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 _{C3 H6} O _3. Uiteraard is een vereenvoudigd schema van de werkwijze homofermentatieve fermentatie, aangezien zelfs de heterofermentatieve processchema zeer moeilijk zal zijn. Chemici zijn nog steeds het bestuderen van de melkzuur fermentatie van glucose en na te gaan volledig de mechanismen, dus we hebben nog steeds om te gaan.

citraat gisting

Reacties van dit type fermentatie plaatsvindt, zoals een alcohol, onder invloed van bepaalde schimmels stam. Volledige mechanisme van deze reactie is niet volledig begrepen, en we kunnen alleen een beroep doen op een aantal vereenvoudigingen. Er is echter de aanname dat de eerste fase van het proces glycolyse. Vervolgens pyrodruivenzuur omgezet beurt in verschillende zuur en citroenzuur bereikt. Dankzij een dergelijke regeling andere zuren geaccumuleerd in de reactie - producten van onvolledige oxidatie van glucose.

Dit proces vindt plaats onder invloed van zuurstof, en in het algemeen kan worden beschreven door de volgende vergelijking: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4 _H2 O. Daarvoor soort fermentatie geopend, mensen geëxtraheerd citroenzuur alleen knijp de overeenkomstige vrucht van de boom. In dit citroenzuur ten hoogste 15%, maar deze methode bleek onpraktisch en na het openen van de reactie begon om alle zure fermentatie methode ontvangen.

boterzuurgisting

Laten we overgaan naar het volgende type. Dit type fermentatie plaatsvindt onder invloed van boterzuur bacteriën. Ze zijn wijdverspreid, en het proces dat ze veroorzaken, speelt een belangrijke rol in het biologisch belangrijke cycli. Met deze bacteriën en de afbraak van dode organismen. Boterzuur, dat wordt gevormd tijdens de reactie, de geur trekt scavengers.

Dit type fermentatie gebruikt in de industrie. Zoals je kunt raden, ze zijn boterzuur. De esters worden veel gebruikt in de parfumerie en hebben een aangename geur, in tegenstelling tot het meest. Echter, niet altijd de boterzuur gisting is gunstig. Het kan schade aan groenten, ingeblikt voedsel, melk en andere producten veroorzaken. Maar dit kan alleen gebeuren als het product kwam boterzuur bacteriën.

Laten we het mechanisme van boterzuur fermentatie van glucose te onderzoeken. Reacties het eruit ziet: C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO + 2H ₂ ↑ _2. Daardoor wordt ook energie opgewekt, die levensactiviteit boterzuur bacteriën verschaft.

Aceton-butanol-ethanolfermentatie

Dit type is vergelijkbaar met die van boterzuur. Dwaal op deze manier kan niet alleen glucose, maar ook glycerol en pyrodruivenzuur. Dit proces kan worden onderverdeeld in twee fasen: de eerste (en soms wordt genoemd zuur) in feite een boterzuurgisting. Echter, in aanvulling op materiaal, zij stilstaat en azijnzuur. Op deze manier krijgen we de producten van fermentatie van glucose, die verder gaan in de tweede fase (atsetonobutilovuyu). Omdat dit hele proces vindt ook plaats onder invloed van bacteriën, dan is het aanzuren van het medium (verhoging van de concentratie van zuren) is een toewijzing van specifieke enzymen bacteriën. Zij induceren de omzettingsreactie van glucose fermentatieproducten in n-butanol (butylalcohol) en aceton. Bovendien kan het worden gevormd wat ethanol.

Andere soorten fermentatie

Naast deze vijf soorten van dit proces, zijn er een paar meer. Zo is azijnzure gisting. Het is ook plaats onder de werking van vele bacteriën. Dit type van fermentatie kan worden gebruikt voor nuttige doeleinden bij het beitsen. Het beschermt het eten tegen schadelijke bacteriën en ziektekiemen. Meer onderscheiden alkaline of methaanvergisting. In tegenstelling tot de vorige types, dit soort fermentatie kan worden uitgevoerd voor de meeste organische stoffen uitgevoerd. Daardoor een groot aantal complexe reacties, organische stoffen afgebroken in methaan, waterstof en koolstofdioxide.

De biologische rol

Fermentatie - de oudste manier om energie door levende organismen. Sommige organische stoffen worden geproduceerd, gelijktijdig ontvangen van energie en anderen vernietigen deze stoffen ook energie te verkrijgen. Op basis van dat, ons hele leven. En ieder van ons gisting in een of andere vorm optreedt. Zoals hierboven gezegd, de melkzuurfermentatie optreedt in de spieren tijdens intensieve training.

Wat anders te controleren?

Bent u geïnteresseerd in de biochemie van deze zeer interessante proces zijn, moeten we uitgaan van schoolboeken in de chemie en biologie. In veel schoolboeken wordt beschreven als gedetailleerd materiaal dat na het lezen van hen zul je in staat om een expert op dit gebied te worden.

conclusie

Hier komen we tot het einde. We ontmanteld allerlei glucose fermentatie en de algemene beginselen van deze processen, die een zeer belangrijke rol in het functioneren van levende organismen, maar ook in onze industrie te spelen. Het is mogelijk dat in de toekomst zullen we nog een paar soorten van deze oude proces te openen en te leren hoe ze te gebruiken ten behoeve van zichzelf, zoals ze deden met de reeds bekende voor ons.