Реакцията на глюкоза ферментация. Видове, стойност и ферментационен продукт

Ферментация на глюкоза - един от основните реакции, чрез който е възможно получаването на алкохолни напитки. Това може да стане по различни начини, всеки от които се образуват отделни продукти. Този процес играе ключова роля в много области на живота ни, тъй като готвенето и приготвянето на вино и водка и завършва от реакции в нашето тяло.

история

Процесът на ферментация на глюкоза и други захари, използван по-древните хора. Ядоха малко храна podbrodivshuyu. Тази храна е по-безопасно, защото съдържа алкохол, сред които е убил много вредни бактерии. В древен Египет и Вавилон, хора, които вече са знаели как да ферментира много сладки напитки и мляко. Когато хората в края на 18 век е в състояние да разберем по-добре този процес, неговите видове и възможности за подобрение, увеличени качествени индустрии като kvaso-, пивоварната и винарството водка.

видове ферментация

Странното е, но процесът е различен. И различни видове глюкоза крайни ферментация продукти. Следователно, налице е млечна киселина, алкохол, лимонена киселина, ацетон, маслена и няколко други. Нека поговорим малко за всеки вид поотделно. Млечна закваска глюкоза - основен метод за получаване на продукти като кисело мляко, заквасена сметана, кисело мляко, извара. Тя се използва и за запазване на зеленчуци и изпълнява ключова функция в тялото: в условията на липса на кислород, глюкоза се превръща в крайния продукт - млечна киселина, което причинява болка в мускулите по време на физически упражнения и малко след това.

Алкохолна ферментация се различава с това, че етиловият алкохол оформен като краен продукт. Тя идва с помощта на микроорганизми - дрожди. И играе ключова роля в готвенето, защото в допълнение към основния продукт по време на алкохолна ферментация на глюкоза освобождава въглероден диоксид (това обяснява мая тесто пухкавост).

ферментация лимонена киселина се осъществява, както е лесно да предполагам, за да се образува лимонена киселина. Той се провежда под влиянието на някои видове гъби и е част от цикъла на Кребс, който осигурява дишането на клетките в тялото ни.

Ацетон-бутанол-етанол ферментация е много подобен на този на маслена киселина. В резултат на това образува маслена киселина, бутил и етилови алкохоли, ацетон и въглероден диоксид. Когато маслена ферментация се образува само от заглавието съответстващ киселина и въглероден диоксид.

Сега ние ще разгледаме всички видове информация, и да започнете с основите - алкохолна ферментация на глюкоза. Тя ще бъде разгледана подробно всички реакции и нюансите на тяхното възникване.

алкохолна ферментация

Изпрати на малко повече за ферментация на глюкозата, които уравнение: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2С _{2Н 5} OH + 2CO _2. Какво можете да научите от тази реакция? Ние имаме два продукта: етилов алкохол и въглероден диоксид. В резултат на последните виждаме vzbuhanie тесто с мая. Но поради първата имате възможност да се сдобиете с незабравим вкус на лозаро-винарските продукти и вино. Но в действителност това е само една опростена уравнение. ферментация на глюкоза е пълна реакцията е по-трудно, така че нека Нека разгледаме това малко по-дълбоко.

Има такъв процес като гликолиза. Буквално, името означава "разделяне на захар". Той се среща в тялото, и страничен продукт е пирогроздена киселина, и основната - adenozinotrifosfornaya киселина (АТР), която се образува по време на тази реакция от друго съединение. Можем да кажем, че АТФ е носител на енергия в тялото, и в действителност гликолиза е да предостави тялото си с енергия.

Ние не съзнателно съответната в този процес. В действителност, ферментацията е много подобен на гликолиза, като първи етап са абсолютно идентични. Можете дори да се каже, че алкохолната ферментация на глюкоза реакция е продължение на гликолиза. Образувани по време на последната пируват (йон пирогроздена киселина) се превръща в ацеталдехид (CH ₃ -С (О) Н), с освобождаването на продукт въглероден диоксид. След това полученият продукт се редуцира коензим NADH, съдържаща се в бактериите. резултати за възстановяване в образуването на етанол.

По този начин, реакцията на глюкоза ферментация на етанол изглежда така:

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

2) C ₃ H ₄ O ₃ = CH ₃ -СОН + СО ₂

3) CH ₃ -СОН ⁺ NADH + Н + = C ₂ H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH е катализатор за реакцията, и йон NAD ⁺ играе ключова роля в ранните етапи на гликолиза и формиране в края на алкохолна ферментация, се връща в процеса.

Нека да преминем към следващата разнообразие от реакции тест тип.

Млечната ферментация на глюкоза

От този вид алкохол е различна с това, че там не е под влияние на мая, и с помощта на млечно-кисели бактерии. Ето защо, ние имаме съвсем различни продукти. Млечнокисела ферментация се случва и в мускулите ни при високи натоварвания и липсата на кислород.

Има два вида от този процес. Първо - хомоферментация ферментация. Ако някога сте чували префикс "хомо", вероятно знаете какво означава това. Хомоферментация ферментация - процес, включващ един ензим. В първия етап на гликолиза и формира piroviogradnaya киселина. След това, полученият пируват (в разтвор на киселината може да съществува само под формата на йони) се подлага на хидрогениране като се използва NADH ⁺ H и лактат. Намаляване на продукта е млечна киселина, което представлява около 90% от получените продукти по време на реакцията. Това съединение, обаче, също могат да бъдат оформени като две различни изомери: D и L. Тези видове се различават по това, че са огледални образи един на друг и, следователно, имат различни ефекти върху организма. Това, което изомер ще се образува в по-голяма степен определя структурата на лактат дехидрогеназа.

Да се премине към втория тип ферментация на млечна киселина - хетероферментиране. Този процес включва няколко ензими, и той отива на по-трудния път. Поради това, по време на реакцията произвежда повече различни продукти: освен млечна киселина, може да се намери там оцетна киселина и етилов алкохол.

Тук ние изследвахме млечна ферментация. Това е процес, чрез който можем да се насладим на вкуса на извара, кисело мляко, кисело мляко и кисело мляко. За да обобщим и напиши реакцията на млечна ферментация на глюкоза киселина в обща форма: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. Разбира се, това е опростена схема на процес хомоферментация ферментация, тъй като дори и схемата хетероферментиране процес ще бъде много трудно. Химиците все още изучават млечнокисела ферментация на глюкоза и установи пълното му механизми, така че ние все още трябва да отида.

цитрат ферментация

Реакциите на този тип ферментация настъпва, както в алкохол, под действието на някои гъбички щам. Пълна механизъм за тази реакция не е напълно изяснен, и ние можем да се разчита само на някои опростявания. Все пак има предположението, че в началния етап на процеса е гликолизата. След пирогроздена киселина се превръща в своя страна в различни киселина и лимонена достигне. Благодарение на такъв механизъм други киселини, натрупани в реакцията - продукти на непълното окисление на глюкоза.

Този процес се извършва под въздействието на кислород, и като цяло може да бъде написана от следното уравнение: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2С _{6Н 8} O ₇ + 4Н _2О Преди този тип ферментация отвори хора екстрахират лимонена киселина само стиснете съответния плода на дървото. Въпреки това, в този лимон киселина не надвишава 15%, обаче, този метод се оказа непрактично и след започването на реакцията започна да получава всички метод киселина ферментация.

маслена киселина ферментация

Нека да преминем към следващия тип. Този тип ферментация възниква под действието на маслена киселина бактерии. Те са широко разпространени, а процесът, който те причини, играе ключова роля в биологично важни цикли. С тези бактерии и разлагане на мъртвите организми. Маслена киселина, която се образува по време на реакцията, миризмата привлича акцептори.

Този тип ферментация се използва в индустрията. Както можете да предположите, те са маслена киселина. Солите му са широко използвани в парфюмерията и имат приятен аромат, за разлика от него най-много. Въпреки това, не винаги киселина ферментацията на маслена е полезно. Тя може да доведе до увреждане на зеленчуци, консерви, мляко и други продукти. Но това може да се случи само, ако продуктът дойде маслена киселина бактерии.

Нека разгледаме механизма на маслена ферментация на глюкоза киселина. Реакциите изглежда: C ₆ H ₁₂ O ₆ → _СН3 СН ₂ СН ₂ СООН + 2CO ₂ ↑ + 2Н _2. В резултат на енергия също се генерира, която осигурява живот активност на маслена киселина бактерии.

Ацетон-бутанол-етанол ферментация

Този тип е много подобен на този на маслена киселина. Разходете по този начин не може само глюкоза, но също глицерол и пирогроздена киселина. Този процес може да се раздели на два етапа: първи (и понякога се нарича киселина) е в действителност ферментация на маслена киселина. Въпреки това, в допълнение към масло, тя стои и оцетна киселина. По този начин ние се продукти от ферментация на глюкоза, които отиват в втория етап (atsetonobutilovuyu). Тъй целия този процес се извършва също под въздействието на бактерии, след това подкисляване на средата (увеличаване на концентрацията на киселини) е разпределение на специфични ензими бактерии. Те индуцират реакцията на превръщане на глюкоза ферментационни продукти в п-бутанол (бутил алкохол) и ацетон. В допълнение, той може да бъде оформен някои етанол.

Други видове ферментация

В допълнение към тези пет вида на този процес, има още няколко. Например, тя е оцетна ферментация. Тя се осъществява и под действието на много бактерии. Този тип на ферментация може да се използва за полезни цели, когато ецване. Той предпазва храната от вредните бактерии и патогени. Повече се разграничат алкална или метан ферментация. За разлика от предишните видове, този тип ферментация може да се извърши по-голямата част от органични съединения. В резултат на това, голям брой от сложни реакции, органични вещества се разлагат в метан, водород и въглероден диоксид.

Биологичната роля

Ферментация - най-старият начин за получаване на енергия от живи организми. Някои органични вещества се произвеждат едновременно получаване на енергия, и други унищожават тези вещества и получаване на енергия. Въз основа на това, целият ни живот. И всеки от нас ферментация в една или друга форма се среща. Както казахме по-горе, киселина ферментация на млечна възниква в мускулите по време на интензивни упражнения.

Какво друго да се провери?

Ако се интересувате от биохимията на този много интересен процес, ние трябва да започнем от учебници по химия и биология. В много учебници колеж е описан като подробно материал, който, след като ги четете вие ще бъдете в състояние да се превърне в експерт в тази област.

заключение

Тук стигаме до края. Ние демонтирани всички видове глюкоза ферментация и общите принципи на тези процеси, които играят много важна роля във функционирането на живите организми, както и в нашата индустрия. Възможно е в бъдеще ние ще се отвори още няколко вида този древен процес и да научат как да ги използват в полза на себе си, тъй като те са с вече познатите ни.