Η αντίδραση της ζύμωσης γλυκόζης. Τύποι, την αξία και το προϊόν της ζύμωσης

Ζύμωση γλυκόζης - μία από τις κύριες αντιδράσεις, με την οποία είναι δυνατή η παρασκευή των αλκοολούχων ποτών. Αυτό μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους, καθένα από τα οποία σχηματίζονται μεμονωμένα προϊόντα. Η διαδικασία αυτή παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλούς τομείς της ζωής μας, από το μαγείρεμα και την προετοιμασία του κρασιού και βότκα και τελειώνει με τις αντιδράσεις στο σώμα μας.

ιστορία

Η διαδικασία της ζύμωσης της γλυκόζης και άλλων σακχάρων που χρησιμοποιείται μια πιο αρχαίους ανθρώπους. Έτρωγαν μια μικρή podbrodivshuyu τροφίμων. Αυτό το φαγητό ήταν πιο ασφαλές, διότι περιείχε αλκοόλ, μεταξύ των οποίων και σκότωσαν πολλούς επιβλαβή βακτήρια. Στην αρχαία Αίγυπτο και τη Βαβυλώνα, οι άνθρωποι που ήδη ήξερε πώς να ζυμώσουν πολλά ζαχαρούχα ποτά και γάλα. Όταν οι άνθρωποι στα τέλη του 18ου αιώνα ήταν σε θέση να κατανοήσουν καλύτερα τη διαδικασία αυτή, τα είδη και τις ευκαιρίες για τη βελτίωσή της, αύξησε σημαντικά τις βιομηχανίες ποιότητας, όπως kvaso-, ζυθοποιίας και το κρασί, βότκα.

τύποι της ζύμωσης

Όλως περιέργως, αλλά η διαδικασία είναι διαφορετική. Και διαφορετικών τύπων τέλος της ζύμωσης προϊόντων γλυκόζης. Έτσι, υπάρχει το γαλακτικό οξύ, αλκοόλη, κιτρικό οξύ, ακετόνη, βουτυρικό και μερικά άλλα. Ας μιλήσουμε λίγο για κάθε τύπο ξεχωριστά. Γαλακτικό ένζυμο γλυκόζη - απαραίτητη διαδικασία για την παρασκευή των προϊόντων, όπως γιαούρτι, ξινή κρέμα, γιαούρτι, τυρί cottage. Χρησιμοποιείται επίσης για τη συντήρηση των λαχανικών και εκτελεί ένα πλήκτρο λειτουργίας στο σώμα μας: υπό τις συνθήκες της έλλειψης οξυγόνου, γλυκόζης μετατρέπεται στο τελικό προϊόν - γαλακτικό οξύ, το οποίο προκαλεί πόνο στους μυς κατά τη στιγμή της άσκησης και λίγο μετά.

Η αλκοολική ζύμωση διαφέρει στο ότι η αιθυλική αλκοόλη που σχηματίζεται ως ένα τελικό προϊόν. Έρχεται με τη βοήθεια των μικροοργανισμών - μαγιά. Και παίζει βασικό ρόλο στη μαγειρική, γιατί εκτός από το κύριο προϊόν κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύμωσης της γλυκόζης που απελευθερώνεται το διοξείδιο του άνθρακα (αυτό εξηγεί τη ζύμη μαγιά fluffiness).

ζύμωσης κιτρικού οξέος λαμβάνει χώρα, όπως είναι εύκολο να μαντέψει, για να σχηματίσει το κιτρικό οξύ. Πραγματοποιείται υπό την επίδραση ορισμένων ειδών μυκήτων και αποτελεί μέρος του κύκλου του Krebs, η οποία παρέχει την αναπνοή των κυττάρων στο σώμα μας.

ζύμωση Ακετόνη-βουτανόλη-αιθανόλη είναι πολύ παρόμοια με εκείνη του βουτυρικού οξέος. Ως αποτέλεσμα, αυτό σχηματίζεται βουτυρικό οξύ, βουτύλιο και αιθυλ αλκοόλες, ακετόνη και διοξείδιο του άνθρακα. Όταν βουτυρικό ζύμωση σχηματίζεται μόνο τίτλο αντίστοιχο οξύ και διοξείδιο του άνθρακα.

Τώρα θα εξετάσουμε όλα τα είδη των στοιχείων, και να αρχίσει με τα βασικά - την αλκοολική ζύμωση της γλυκόζης. Θα συζητηθούν λεπτομερώς όλες οι αντιδράσεις και τις αποχρώσεις της εμφάνισής τους.

αλκοολική ζύμωση

Πείτε λίγο περισσότερα για την ζύμωση της γλυκόζης, η οποία εξίσωση: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO _2. Τι μπορείτε να μάθετε από αυτή την αντίδραση; Έχουμε δύο προϊόντα: αιθυλική αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Λόγω του τελευταίου βλέπουμε vzbuhanie ζύμη μαγιάς. Όμως, λόγω πρώτου έχουν την ευκαιρία να πάρουν μια αξέχαστη γεύση του κρασιού και των αμπελοοινικών προϊόντων. Αλλά στην πραγματικότητα αυτό είναι μόνο μια απλοποιημένη εξίσωση. ζύμωση της γλυκόζης ολοκληρωθεί η αντίδραση είναι πιο δύσκολο, οπότε ας Ας εξετάσουμε αυτό το λίγο πιο βαθιά.

Υπάρχει μια τέτοια διαδικασία όπως γλυκόλυση. Κυριολεκτικά, το όνομα σημαίνει «διάσπαση της ζάχαρης». Εμφανίζεται στο σώμα, και πλευρά-προϊόν της είναι πυρουβικό οξύ, και ο κύριος - adenozinotrifosfornaya οξύ (ΑΤΡ), η οποία σχηματίζεται κατά την διάρκεια αυτής της αντίδρασης από μία άλλη ένωση. Μπορούμε να πούμε ότι ΑΤΡ είναι ένας φορέας της ενέργειας στο σώμα, και στην πραγματικότητα γλυκόλυση είναι να παρέχουμε το σώμα μας με ενέργεια.

Εμείς δεν αφορούσε εν γνώσει του σε αυτή τη διαδικασία. Στην πραγματικότητα, η ζύμωση είναι πολύ παρόμοια με γλυκόλυση, όπως το πρώτο στάδιο είναι απολύτως ταυτόσημες. Θα μπορούσε να πει κανείς ότι η αλκοολική ζύμωση της αντίδρασης της γλυκόζης αποτελεί συνέχεια της γλυκόλυσης. Που σχηματίζονται κατά την τελευταία πυροσταφυλικού (ιόν πυροσταφυλικό οξύ) μετατρέπεται σε ακεταλδεϋδη _(CH3-C (O) H) με την απελευθέρωση του παραπροϊόντος διοξειδίου του άνθρακα. Στη συνέχεια, το προκύπτον προϊόν ανάγεται συνενζύμου NADH που περιέχονται στα βακτήρια. Αποτελέσματα Η ανάκτηση στο σχηματισμό αιθανόλης.

Έτσι, η αντίδραση της ζύμωσης γλυκόζης προς αιθανόλη μοιάζει με αυτό:

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

2) C ₃ H ₄ O ₃ = CH ₃ -COH + CO ₂

3) CH ₃ -COH ⁺ ΝΑϋΗ + Η + = C ₂ H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH είναι ένας καταλύτης για την αντίδραση, και NAD ⁺ ιόν διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στα πρώιμα στάδια της γλυκόλυσης, και σχηματίζοντας στο τέλος της αλκοολικής ζύμωσης, επιστρέφεται στη διαδικασία.

Ας προχωρήσουμε στο επόμενο ποικιλία αντιδράσεων δοκιμή τύπου.

Η γαλακτική ζύμωση της γλυκόζης

Από αυτό το είδος της αλκοόλης είναι διαφορετική από το ότι δεν υπάρχει υπό την επίδραση της ζύμης, και με τη βοήθεια των βακτηρίων γαλακτικού οξέος. Ως εκ τούτου, έχουμε μια εντελώς διαφορετική προϊόντα. Η γαλακτική ζύμωση συμβαίνει και στους μύες μας σε υψηλά φορτία και η έλλειψη οξυγόνου.

Υπάρχουν δύο τύποι αυτής της διαδικασίας. Πρώτα - ομοζυμωτική ζύμωσης. Αν έχετε ακούσει ποτέ το πρόθεμα «homo», ίσως γνωρίζετε τι σημαίνει. Ομοζυμωτικών ζύμωση - μια διαδικασία που περιλαμβάνει ένα μόνο ένζυμο. Στο πρώτο στάδιο της γλυκόλυσης και σχηματίζονται piroviogradnaya οξύ. Στη συνέχεια, η προκύπτουσα πυροσταφυλικό (σε διάλυμα μπορεί να υπάρξει αυτό οξύ μόνο με τη μορφή ιόντων) υποβάλλεται σε υδρογόνωση χρησιμοποιώντας NADH ⁺ H και γαλακτικό. Η αναγωγή του προϊόντος είναι το γαλακτικό οξύ, το οποίο αποτελεί περίπου το 90% των προκυπτόντων προϊόντων κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Αυτή η ένωση, όμως, μπορούν επίσης να σχηματιστούν ως δύο διαφορετικά ισομερή: D και L. Αυτοί οι τύποι διαφέρουν στο ότι είναι κατοπτρικές εικόνες μεταξύ τους και, ως εκ τούτου, έχουν διαφορετικές επιδράσεις επί του οργανισμού μας. Αυτό που ισομερές θα σχηματιστεί σε μεγαλύτερο βαθμό, καθορίζει τη δομή της γαλακτικής αφυδρογονάσης.

Ας προχωρήσουμε στο δεύτερο τύπο ζύμωσης γαλακτικού οξέος - ετεροζυμωτικών. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει διάφορα ένζυμα, και πηγαίνει στο πιο δύσκολο δρόμο. Εξαιτίας αυτού, κατά τη διάρκεια η αντίδραση παράγει περισσότερα διαφορετικά προϊόντα: εκτός από το γαλακτικό οξύ, μπορούμε να βρούμε εκεί οξικό οξύ και αιθυλική αλκοόλη.

Εδώ εξετάσαμε τη γαλακτική ζύμωση. Αυτή είναι η διαδικασία με την οποία θα μπορούν να απολαύσουν τη γεύση τυρί cottage, γιαούρτι, ξινόγαλο και το γιαούρτι. Για να συνοψίσουμε και να γράψει την αντίδραση της ζύμωσης γαλακτικού οξέος της γλυκόζης στη γενική μορφή: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. Φυσικά, αυτό είναι ένα απλοποιημένο διάγραμμα της διαδικασίας ζύμωσης ομοζυμωτικών, καθώς ακόμη και η ετεροζυμωτικών καθεστώς διαδικασία θα είναι πολύ δύσκολο. Χημικοί εξακολουθούν να μελετούν τη γαλακτική ζύμωση της γλυκόζης και να ελέγξει την πλήρη μηχανισμούς της, έτσι έχουμε ακόμη να διανύσουμε.

κιτρικό ζύμωση

Αντιδράσεις αυτού του τύπου της ζύμωσης λαμβάνει χώρα, όπως σε μία αλκοόλη, υπό την δράση ορισμένων στελέχους μυκήτων. Πλήρης μηχανισμός αυτής της αντίδρασης δεν είναι πλήρως κατανοητός, και μπορούμε να βασιστούμε μόνο σε ορισμένες απλουστεύσεις. Ωστόσο, υπάρχει η υπόθεση ότι το αρχικό στάδιο της διαδικασίας είναι γλυκόλυση. Στη συνέχεια, πυροσταφυλικό οξύ μετατρέπεται διαδοχικά σε διαφορετικές οξύ και κιτρικό φθάνει. Λόγω ενός τέτοιου μηχανισμού άλλα οξέα συσσωρευτεί στην αντίδραση - προϊόντα ατελούς οξείδωσης της γλυκόζης.

Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση του οξυγόνου, και γενικά μπορεί να γραφτεί με την ακόλουθη εξίσωση: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4Η ₂ O. Πριν από αυτόν τον τύπο ζύμωσης ανοιχθεί, οι άνθρωποι εκχυλίζεται κιτρικό οξύ μόνο πιέστε το αντίστοιχο καρπό του δέντρου. Ωστόσο, σε αυτό το λεμόνι οξύ που δεν υπερβαίνει το 15%, ωστόσο, η μέθοδος αυτή αποδείχθηκε ότι είναι μη πρακτική, και μετά το άνοιγμα της αντίδρασης άρχισε να δέχεται όλα της μεθόδου οξέος ζύμωσης.

ζύμωση βουτυρικού οξέος

Ας προχωρήσουμε στο επόμενο είδος. Αυτό το είδος της ζύμωσης λαμβάνει χώρα υπό την δράση των βακτηρίων βουτυρικού οξέος. Είναι ευρέως διαδεδομένη, και η διαδικασία που θα προκαλέσει, παίζει καθοριστικό ρόλο σε βιολογικά σημαντικές κύκλους. Με αυτά τα βακτήρια και την αποσύνθεση των νεκρών οργανισμών. Βουτυρικό οξύ, το οποίο σχηματίζεται κατά την αντίδραση, μυρωδιά του προσελκύει καθαριστές.

Αυτό το είδος της ζύμωσης που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. Όπως μπορείτε να μαντέψετε, είναι βουτυρικό οξύ. Οι εστέρες της χρησιμοποιούνται ευρέως στην αρωματοποιία και να έχουν μια ευχάριστη οσμή, σε αντίθεση με την πιο. Ωστόσο, δεν είναι πάντοτε η ζύμωση βουτυρικού οξέος είναι ευεργετική. Μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα λαχανικά, κονσερβοποιημένα τρόφιμα, γάλα και άλλα προϊόντα. Αλλά αυτό μπορεί να συμβεί μόνο εάν το προϊόν ήρθε βακτήρια βουτυρικό οξύ.

Ας εξετάσουμε το μηχανισμό της ζύμωσης βουτυρικού οξέος της γλυκόζης. Αντιδράσεις μοιάζει: C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO ₂ ↑ + 2H _2. Ως αποτέλεσμα, η ενέργεια παράγεται επίσης, το οποίο παρέχει τη δραστικότητα ζωή των βακτηρίων βουτυρικού οξέος.

ζύμωση Ακετόνη-βουτανόλη-αιθανόλη

Αυτός ο τύπος είναι πολύ παρόμοια με εκείνη του βουτυρικού οξέος. Περιπλανηθείτε με αυτό τον τρόπο δεν μπορεί μόνο γλυκόζη, αλλά και γλυκερόλη, και πυροσταφυλικό οξύ. Αυτή η διαδικασία μπορεί να χωριστεί σε δύο στάδια: το πρώτο (και μερικές φορές ονομάζεται οξύ) είναι στην πραγματικότητα μια ζύμωση βουτυρικού οξέος. Ωστόσο, εκτός από την έλαιο, εξακολουθεί και οξικό οξύ στέκεται. Με αυτόν τον τρόπο θα έχουμε τα προϊόντα που προέρχονται από ζύμωση της γλυκόζης, τα οποία πηγαίνουν στο δεύτερο στάδιο (atsetonobutilovuyu). Επειδή ολόκληρη η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα επίσης υπό την επίδραση των βακτηρίων, τότε η οξίνιση του μέσου (αύξηση στην συγκέντρωση των οξέων) είναι μια κατανομή των ειδικών ενζύμων βακτηρίων. Μπορούν επάγουν την αντίδραση μετατροπής των προϊόντων γλυκόζης ζύμωση σε η-βουτανόλη (βουτυλική αλκοόλη) και ακετόνη. Επιπλέον, μπορεί να σχηματίζεται κάποια αιθανόλη.

Άλλοι τύποι της ζύμωσης

Εκτός από αυτές τις πέντε είδη αυτής της διαδικασίας, υπάρχουν μερικές ακόμα. Για παράδειγμα, είναι οξική ζύμωση. Είναι, επίσης, λαμβάνει χώρα στο πλαίσιο της δράσης πολλών βακτηρίων. Αυτό το είδος της ζύμωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για χρήσιμους σκοπούς όταν αποξείδωση. Προστατεύει τα τρόφιμα από τα επιβλαβή βακτήρια και παθογόνους οργανισμούς. Περισσότερα διακρίνουν αλκαλικές ή ζύμωση μεθανίου. Σε αντίθεση με τις προηγούμενες τύπους, αυτός ο τύπος της ζύμωσης μπορεί να πραγματοποιηθεί για την πλειοψηφία των οργανικών ενώσεων. Ως αποτέλεσμα, ένας μεγάλος αριθμός πολύπλοκων αντιδράσεων, οργανικές ουσίες αποσυντίθενται σε μεθάνιο, υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα.

Ο βιολογικός ρόλος

Ζύμωση - το αρχαιότερο τρόπος για να πάρει την ενέργεια από τους ζωντανούς οργανισμούς. Ορισμένες οργανικές ουσίες που παράγονται, ταυτόχρονα λαμβάνει ενέργεια, και άλλοι καταστρέφουν αυτές οι ουσίες να ληφθεί επίσης ενέργεια. Με βάση αυτό, ολόκληρη η ζωή μας. Και ο καθένας από εμάς ζύμωση σε ένα ή τον άλλο συμβαίνει. Όπως είπαμε πιο πάνω, η ζύμωση γαλακτικού οξέος λαμβάνει χώρα στους μυς κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης.

Τι άλλο να ελέγξετε;

Αν σας ενδιαφέρει η βιοχημεία της αυτή την πολύ ενδιαφέρουσα διαδικασία, θα πρέπει να αρχίσουμε από τα σχολικά βιβλία στη χημεία και τη βιολογία. Σε πολλά σχολικά βιβλία κολλεγίων περιγράφεται ως λεπτομερές υλικό που μετά την ανάγνωση τους, θα είναι σε θέση να γίνει ένας εμπειρογνώμονας στον τομέα αυτό.

συμπέρασμα

Εδώ ερχόμαστε στο τέλος. Θα καταργηθούν όλα τα είδη της ζύμωσης της γλυκόζης και των γενικών αρχών αυτών των διαδικασιών, οι οποίες διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στη λειτουργία των ζωντανών οργανισμών, καθώς και στον κλάδο μας. Είναι πιθανό ότι στο μέλλον θα ανοίξει μερικά ακόμη είδη της αρχαίας αυτής της διαδικασίας και να μάθουν πώς να τα χρησιμοποιήσει προς όφελος του εαυτού τους, όπως έκαναν με το ήδη γνωστό σε εμάς.