34. Брожение. Получение энергии анаэробными м/о. Химизм.

Брожение – ок-восст. процесс, приводящий к образованию АТФ, в котор. ок-лем и вос-лем служат орг. соедин., образующиеся в ходе самого брожения.

При брожении субстрат разлагается до конечных прод.

Вызывают облигатные и факультативные анаэробы, в строго анаэробных условиях.

КАРТИНКА ИЗ УЧЕБНИКА

Брожение проходит в 2 стадии:

1 стадия – превращение глюкозы в пируват - разрыв углеродной цепи глюкозы и отщепление 2 пар атомов Н. Это ок-восст. часть брожения.

С6Н12О6 (у-вод) -> 2СН3СОСООН (пируват) +[4H] (Н, принимаемый акцептором)

2 стадия – восстановительная. Использ-тся для восст-ния пирувата.

*при молочнокисл. брож. пируват восст-тся в лактат:

2СН3СОСООН (пируват) + [4H] (водород) -> 2CH3CHOCOOH (лактат)

Путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса (гликолиз) Ряд р-ций, каждая из котор. катализует специфич. фермент.

Баланс гликолиза: Глюкоза -> 2 Пируват + 2АТФ+2НАД.Н2

Max кол-во энергии в результате гликолиза – 2*10^5Дж. На каждую м-лу глюкозы образуется 2 молекулы АТФ, м/о в анаэробных условиях вынуждены сбраживать большие кол-ва сахара, чтобы обеспечить себя необходимой энергией для биосинтетических процессов.

Пентозофосфатный, или Варбурга-Диккенса- Хореккера, хар-рен для прокариот, и эукариот.

Путь Энтнера-Дудорова, найден только у отдельных групп м/о, в основном анаэробных бактерий.

СКСОЛЬКО ВСЕГО АТФ В КОНЦЕ

35. Аммонификация мочевины.  Мочевина поступает в почву в огромных кол-вах (около 50 млн. т). Мочевина считается одним из конц. азотистых удобрений (в моче содержится 47% азота). Мочевина непригодна для азотистого пит. растений, и только после разложения ее уробактериями она становится усвояемой. Вначале при взаимодействии мочевины с водой образ-ся нестойкая углеаммиачная соль, котор. под действием уробактерий расщепляется до NH3, CO2 и H2O. Уробактерии (ureae — моча) были открыты в 1862 г. Л. Пастером. Среди них встречаются как палочковидные, так и шаровидные формы микробов. Образуют фермент уреазу и разлагают мочевину. Представит.: Sporosarcina ureae, Micrococcus ureae, Bacillus pasteuri и Baccilus probatus.  H2N-CO-NH2 + H2O → (NH4)2CO3 → 2NH3 + H2O + CO2  Уробактерии - аэробы и хорошо развив-ся только в резкощелочной среде (pH = 9-10), что явл. их хар-ной особенностью и позволяет им вызвать распад значительного кол-ва мочевины до аммиака.

36. Силосование кормов. Микробиолог-е процессы при разных способах силосования. Методы регулирования процессов силосования.

Силосование, или заквашивание, — способ консервирования зеленого корма, при котор. раститель-ную массу хранят во влажном сост. в ямах, траншеях или специальных сооружениях — силосных башнях. Спресованный корм, изолированный от доступа воздуха, подвергается брожению, приобретает кислый вкус, становится мягче, неск-ко изменяет цвет (бурая окраска), но остается сочным. 

Способы силосования кормов. Холодный и горячий. При холодном способе силосования созревание силоса идет при умеренном повышении t, доходящем в некотор. слоях корма до 40 °С; оптим. t = 25-30 °С. Скошенную растительную массу, измельчают, укладывают в кормовместилище, утрамбовывают, сверху плотно укрывают для изоляции воздуха. 

При горячем способе силосное сооружение заполняют по частям. Зеленую массу на один-два дня рыхло укладывают слоем около 1—1,5 м. При большом кол-ве воздуха в ней активизируются микробиологич. и ферментные проц., в результате чего t корма поднимается до 45—50 °С. Затем укладывают второй слой такой же толщины, как и первый, и он подвергается разогреванию.  Растения, находящиеся внизу и размягченные под влиянием высокой t, спрессовываются под тяжестью нового слоя корма. Это вызывает удаление воздуха из нижнего слоя силоса, отчего аэробные процессы прекращаются и t начинает снижаться. 

Так заполняют все силосохранилище. Самый верхний слой корма утрамбовывают и плотно прикрывают для защиты от воздуха. Силосохранилище при горячем способе силосования делают небольш. размеров, поэтому на верхний слой силосуемого корма помещают груз.  Разогревание растительной массы связано с потерей значит. части пит. в-в корма. Резко уменьшается переваримость белков. Поэтому горячее силосование не может считаться рациональным способом сохранения растит. массы. Общие потери сухих в-в корма при холодном силосовании не должны превышать 10—15%, во втором достигают 30% и более. 

Холодный способ силосования наиболее распространен, что объясняется сравнительной его простотой, и хорошим кач-вом получающегося корма. Горячий способ силосования допустим для квашений грубостебельных, малоценных кормов, котор. после разогревания лучше поедаются скотом.  Основную роль в силосовании играют молочнокисл. бактер., продуцирующие из у-в (в основном из моно- и дисахаридов) молочн. и частично уксусную к-ты. Данные к-ты приятны на вкус, хорошо усваиваются организмом животного и способствуют возбуждению аппетита. Молочнокисл. бактер. снижают р-цию среды корма до рН 4,2—4,0 и ниже. 

Накопление молочн. и уксусной к-т в силосе обусловливает его сохранность, т.к гнилостные и прочие бактерии не способны размножаться в среде с кислой р-цией (ниже рН 4,5—4,7). Сами же молочнокисл. бактер. относит-но устойчивы к к-там. Переносящие сильное подкисление плесневые грибы относятся к строгим аэробам и в хорошо укрытом заквашиваемом корме размножаться не могут. 

Герметизация и кислотность силоса — факторы, опр. его стойкость при хранении. Снижение по тем или иным причинам кислотности корма ведет к его порче. 

Для норм. силосования различных кормов требуется неодинак. подкисление. Иногда при содержании молочной к-ты 0,5% корма снижается до 4,2, т. е. до показателя, свойственному хорошему силосу. В др. случаях для этого требуется 2% к-ты. Такое колебание зависит от различного проявления буферных св-в некотор. составных частей растительного сока. 

Механизм действия буферов - в их присутствии значительная часть ионов Н нейтрализуется. Поэтому, несмотря на накопление кислоты, реакция среды почти не снижается до тех пор, пока не израсходован весь буфер. В силосе образуется запас связанных буферами к-т. Роль буферов играют различные соли и некотор. орг. в-ва (*протеины), входящие в сост. растительного сока. 

Более буферный корм для получения хорошего силоса должен иметь больше сахаров, чем менее буферный. Силосуемость растений опр. богатством сахарами, и специфическими буферными св-вами.  Буферность сока растений находится в прямой зависимости от кол-ва в них белков. Поэтому большинство бобовых растений трудно силосуется, т.к в них относительно мало сахара (3— 6%) и много белка (20—40%). Прекрасная силосная культура — кукуруза. В стеблях и початках ее сод-ся 8—10% белка и около 12% сахара. Хорошо силосуется подсолнечник, в котор. много белка (около 20%) и достаточно у-в (более 20%). Приведенные показатели рассчитаны на сухое в-во. 

Зная буферность корма и его хим. сост., можно решить вопрос о силосуемости растения.