Види бродіння

Процеси анаеробного розкладу речовин називаються бродінням. Бродіння–загальний термін, яким позначають анаеробне розщеплення глюкози чи інших речовин для отримання з них енергії у вигляді АТФ. Оскільки перші живі організми з’явились на Землі тоді, коли її атмосфера ще не містила кисню, анаеробний розпад глюкози слід вважати найбільш давнім з біологічних механізмів, призначених для вилучення енергії з органічних харчових речовин.

Вихід енергіїна одну молекулу глюкози, що розщеплена шляхом анаеробного дихання, відповідаєдвом молекулам АТФ.Значна частина енергії, що заключена в молекулі глюкози, при цьому так і не вилучається, а залишається в кінцевих продуктах бродіння. Тому, анаеробне дихання у порівнянні з аеробним слід вважати процесом малоефективним.

При різних типах бродіння утворюються різні продукти, характерні для організмів, що здійснюють його.

1. Молочнокисле бродіння

Так, у анаеробних мікроорганізмів, що здійснюють молочнокисле бродіння,продуктом гліколізу є також лактат.

СН₃-СО-СООН + НАДН₂  СН₃-СНОН-СООН + НАД

ПВК мол.к-та

Співвідношення продуктів, що утворюються залежить від виду мікроорганізму.

Якщо в процесі відновлення пірувату утворюється переважно молочна кислота, спостерігається гомоферментативнемолочнокисле бродіння, якщо крім молочної кислоти утворюються оцтова кислота, вуглекислий газ та етиловий спирт –гетероферментативне молочнокисле бродіння. Найбільше поширене гетероферментативне.

1.1. Гомоферментативне молочнокисле бродіння.

Гомоферментативне молочнокисле бродіння здійснюється молочнокислими коками Streptococcus lactis та паличками з роду Lactobacillus. Їх використовуються для приготування молочнокислих продуктів.

Молочнокислі бактерії здійснюють процес утворення молочної кислоти з метою вивільнення енергії. Проте цим бактеріям також необхідні конструктивний матеріал та відновлені дегідрогенази. По відношенню до відновлених дегідрогеназ в процесі молочнокислого бродіння утворені відновлені дегідрогенази використовуються в цьому ж процесі на відновлення ПВК.

Для того щоб відновлені дегідрогенази використовувалися на конструктивні потреби, процес молочнокислого бродіння повинен йти не до кінця, і тоді частина вуглеводів може витрачатися на синтез біомаси. Для задоволення конструктивних потреб процес розкладу глюкози в анаеробних умовах за схемою молочнокислого бродінняповинен йти лише до стадії утворення ПВК, яка далі перетворюється на необхідні метаболіти. При цьому відновлені дегідрогенази витрачаються не на відновлення ПВК, а на конструктивні потреби організму.

При гомоферментативному молочнокислому бродінні на практиці близько 90% продуктів складає молочна кислота, причому вона знаходиться у вигляді рацемічної суміші D (+)- L (–)- молочної кислоти. Ізомери молочної кислоти не стійкі. Кожен з них може існувати лише в абсолютно чистому вигляді. Сліди домішок перетворюють молочну кислоту в рацемат. В концентрованому розчині молочна кислота конденсується та дегідрує з утворенням ангідриду. Ангідрид молочної кислоти при температурі 130 - 140С перетворюється в лактомолочну кислоту, яка при подальшому нагріванні перетворюється в лактон.