Reaksjonen av glukose gjæring. Typer, verdi og gjæring produkt

Fermentering av glukose - en av hovedreaksjonene ved hvilke det er mulig ved fremstilling av alkoholholdige drikkevarer. Det kan gjøres på forskjellige måter, som hver enkelte produkter er dannet. Denne prosessen spiller en sentral rolle i mange områder av våre liv, siden matlaging og forberedelse av vin og vodka og slutter ved reaksjoner i kroppen vår.

historien

Prosessen med gjæring av glukose og andre sukkerarter brukes en mer gamle folk. De spiste litt mat podbrodivshuyu. Denne maten var tryggere fordi den inneholdt alkohol, blant annet drepte mange skadelige bakterier. I oldtidens Egypt og Babylon, folk allerede visste hvordan å gjære mange sukkerholdige drikker og melk. Når folk i slutten av det 18. århundre var i stand til å bedre forstå denne prosessen, dets typer og muligheter for forbedring, betydelig økt kvalitet bransjer som kvaso-, brygging og vin-vodka.

typer gjæring

Merkelig nok, men prosessen er annerledes. Og ulike typer av glukose gjæring sluttprodukter. Det er således melkesyre, alkohol, sitronsyre, aceton, smørsyre og noen få andre. La oss snakke litt om hver type separat. Lactic gjære glukose - essensiell prosess for fremstilling av produkter som yoghurt, sur fløte, yoghurt, cottage cheese. Det er også brukt for konservering av grønnsaker og utfører en viktig funksjon i kroppen: under de betingelser som mangel på oksygen, glukose omdannet til det endelige produktet - melkesyre, som forårsaker smerter i muskler på tidspunktet for mosjon og et lite etterpå.

Alkoholisk gjæring forskjellig ved at den etylalkohol som dannes som et endelig produkt. Den kommer med hjelp av mikroorganismer - gjær. Og spiller en nøkkelrolle i mat, fordi i tillegg til hovedproduktet ved alkoholisk gjæring av glukose frigjort karbondioksid (dette forklarer luftiggjærdeig).

Sitronsyre gjæring finner sted, da det er lett å gjette, for å danne sitronsyre. Det finner sted under påvirkning av visse arter av sopp og er en del av Krebs syklus, som gir den respirasjon av cellene i kroppen.

Aceton-butanol-etanol-gjæring er meget lik den for smørsyre. Som et resultat av det dannede smørsyre, butyl- og etylalkohol, aceton og karbondioksid. Når smør fermenteringen dannes bare tittel tilsvarende syre og karbondioksid.

Nå vil vi vurdere alle typer informasjon, og starte med det grunnleggende - den alkoholiserte gjæring av glukose. Det vil bli diskutert i detalj alle reaksjoner og nyanser av deres forekomst.

alkoholfermentering

Si litt mer om glykosefermentering, hvilken ligning: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO _2. Hva kan du lære av denne reaksjonen? Vi har to produkter: etylalkohol og karbondioksid. På grunn av det siste ser vi vzbuhanie gjærdeig. Men på grunn av først ha en mulighet til å få en uforglemmelig smak av vin og vin produkter. Men faktisk er dette bare en forenklet ligning. glykosefermentering er fullført reaksjonen er mer vanskelig, så la oss la oss undersøke dette litt dypere.

Det er en slik fremgangsmåte som glykolyse. Bokstavelig talt, navnet betyr "splitting av sukker". Det forekommer i kroppen, og dets biprodukt er pyrodruesyre, og hoved - adenozinotrifosfornaya syre (ATP), som er dannet under denne reaksjon fra en annen forbindelse. Vi kan si at ATP er en bærer av energi i kroppen, og faktisk glykolyse er å gi kroppen med energi.

Vi har ikke bevisst involvert i denne prosessen. Faktisk, er den gjæring svært lik glykolyse, som det første trinn de er helt identiske. Du kan selv si at alkoholholdige gjæring av glukose reaksjon er en videreføring av glykolyse. Som dannes under den siste pyruvat (ione-pyrodruesyre) omdannes til acetaldehyd _(CH3 -C (O) H) med utgivelsen av biproduktet karbondioksyd. Deretter, blir det resulterende produkt redusert koenzym NADH som finnes i bakteriene. Utvinning resultater i dannelsen av etanol.

Således kan omsetningen av glukose fermentering til etanol ser slik ut:

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

2) C ₃ H ₄ O ₃ = _CH3 -COH + _CO2

3) _CH3 -COH ⁺ NADH + H + = C ₂ H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH er en katalysator for reaksjonen, og ion NAD ⁺ spilt en viktig rolle i den tidlige fasen av glykolyse, og danner ved enden av alkoholiske gjæring, føres tilbake til prosessen.

La oss gå videre til neste rekke test-type reaksjoner.

Melkesyre gjæring av glukose

Fra denne type av alkohol er forskjellig ved at det ikke er under påvirkning av gjær, og med hjelp av melkesyrebakterier. Derfor har vi en helt forskjellige produkter. Melkesyre gjæring forekommer også i våre muskler ved høy belastning og mangel på oksygen.

Det finnes to typer av denne prosessen. Først - homofermentativ gjæring. Hvis du noen gang har hørt forstavelsen "homo", har du sannsynligvis vet hva det betyr. Homofermentativ gjæring - en prosess som involverer et enkelt enzym. I det første trinnet i glykolysen og dannet piroviogradnaya syre. Deretter, blir det resulterende pyruvat (i oppløsning denne syre kun kan eksistere i form av ioner) underkastet hydrogenering ved bruk av NADH ⁺ H og laktat. Reduksjon av produktet er melkesyre, som utgjør omtrent 90% av de resulterende produkter under reaksjonen. Denne forbindelsen kan imidlertid også være utformet som to forskjellige isomerer: D og L. Disse typer skiller seg ved at de er speilbilder av hverandre, og derfor har forskjellige effekter på organismen. Det som isomer vil dannes i større utstrekning, bestemmer strukturen av laktatdehydrogenase.

La oss gå videre til den andre typen av melkesyregjæring - heterofermentative. Denne prosessen involverer flere enzymer, og det går på mer vanskelige banen. På grunn av dette, i løpet av reaksjonen produserer flere forskjellige produkter: foruten melkesyre, vi kan finne der eddiksyre og etylalkohol.

Her undersøkte vi melkesyre gjæring. Dette er den prosessen som vi kan nyte smaken av cottage cheese, yoghurt, surmelk og yoghurt. For å oppsummere og skrive reaksjonen av melkesyre gjæring av glukose i den generelle formen: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. Selvfølgelig er dette et forenklet diagram av prosessen homofermentativ gjæring, som selv heterofermentative prosess-skjema som vil være svært vanskelig. Kjemikere er fortsatt studerer melkesyre gjæring av glukose og fastslå komplett dens mekanismer, så vi har fortsatt å gå.

citrat gjæring

Reaksjoner av denne type gjæring finner sted, som i en alkohol, under virkningen av visse sopper belastning. Komplett mekanisme for denne reaksjonen er ikke fullt ut forstått, og vi kan bare stole på noen forenklinger. Men det er en antagelse om at den innledende fasen av prosessen er glykolyse. Deretter pyrodruesyre omdannes i sin tur til forskjellige syre og sitron delene. På grunn av en slik mekanisme andre syrer akkumulert i reaksjons - produkter av ufullstendig oksydasjon av glukose.

Denne prosessen skjer under påvirkning av oksygen, og generelt det kan skrives ved den følgende ligning: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C _{6H 8} O ₇ + 4 H ₂ O. Forut for denne type gjæring åpnet, mennesker ekstraherte sitronsyre bare presse den tilsvarende frukten av treet. Men i dette sitron syre som ikke overstiger 15%, men denne metode viste seg å være upraktisk, og etter åpningen av reaksjonen begynte å motta alle syregjæringsmetoden.

smørsyregjæring

La oss gå videre til neste type. Denne type gjæring finner sted under virkningen av smørsyrebakterier. De er utbredt, og den prosessen som de forårsaker, spiller en nøkkelrolle i biologisk viktige sykluser. Med disse bakterier og nedbrytning av døde organismer. Smørsyre, som er dannet under reaksjonen, tiltrekker sin lukt scavengers.

Denne type av gjæring som brukes i industrien. Som du kanskje skjønner, de er smørsyre. Dets estere er mye brukt i parfyme og har en behagelig lukt, i motsetning til det mest. Imidlertid ikke alltid den smørsyregjæring er fordelaktig. Det kan føre til skade på grønnsaker, hermetikk, melk og andre produkter. Men dette kan bare skje dersom produktet kom smørsyre bakterier.

La oss undersøke mekanismen ved smørsyregjæring av glukose. Reaksjoner det ser ut som: C ₆ H ₁₂ O ₆ → _{CH3 CH2 CH2} COOH + 2CO ₂ ↑ + _2-H2. Som et resultat, blir energi også genereres, noe som gir den liv aktiviteten av smørsyrebakterier.

Aceton-butanol-etanol-gjæring

Denne type er meget lik den for smørsyre. Vandrer på denne måten kan ikke bare glukose, men også glycerol, og pyrodruesyre. Denne fremgangsmåten kan deles opp i to faser: den første (og noen ganger er det kalt syre) er i virkeligheten en smørsyregjæring. Men i tillegg til olje, det står stille og eddiksyre. På denne måten får vi produktene fra gjæring av glukose, som går inn i den andre fasen (atsetonobutilovuyu). Fordi hele denne prosessen foregår også under innvirkning av bakterier, deretter surgjøring av mediet (økning i konsentrasjonen av syrer) er en fordeling av spesifikke enzymer bakterier. De induserer omsetningsreaksjonen av glukose fermenteringsprodukter i n-butanol (butylalkohol) og aceton. I tillegg kan det bli dannet litt ethanol.

Andre typer gjæring

I tillegg til disse fem arter av denne prosessen, er det noen flere. For eksempel, det er eddiksyre gjæring. Det pågår også under handlingen av mange bakterier. Denne type av fermenteringen kan anvendes for nyttige formål ved beising. Den beskytter mat mot skadelige bakterier og patogener. Mer skille alkalisk eller metan gjæring. I motsetning til de tidligere typer, kan denne type av fermenteringen utføres i de fleste organiske forbindelser. Som et resultat av et stort antall komplekse reaksjoner, organiske stoffer dekomponert i metan, hydrogen og karbondioksid.

Den biologiske rolle

Fermentering - den eldste måten å få energi av levende organismer. Noen organiske stoffer som blir produsert, samtidig som mottar energi, og andre ødelegge disse stoffene også skaffe energi. Basert på det, hele vårt liv. Og hver av oss gjæring i en eller annen form oppstår. Som sagt ovenfor, forekommer det en melkesyregjæring i musklene under intens trening.

Hva annet å sjekke?

Hvis du er interessert i biokjemi av denne svært interessant prosess, bør vi starte fra skolens lærebøker i kjemi og biologi. I mange college lærebøker er beskrevet som detaljert materiale som etter å ha lest dem vil du være i stand til å bli en ekspert på dette området.

konklusjon

Her kommer vi til slutten. Vi demontert alle typer glykosefermentering og de generelle prinsippene for disse prosessene, som spiller en svært viktig rolle i funksjon av levende organismer, så vel som i vår bransje. Det er mulig at i fremtiden vil vi åpne noen flere arter av denne gamle prosessen og lære hvordan du bruker dem til fordel for seg selv, slik de gjorde med den allerede kjent for oss.