Erjedés Definíció
Erjedés utal, hogy az anyagcsere-folyamat, amely szerves molekulák (általában glükóz) átalakítják savak, gázok, vagy alkohol oxigén hiányában, vagy bármely elektron transzport lánc. A fermentációs utak regenerálják a koenzim nikotinamid adenin-dinukleotidot (nad+), amelyet glikolízisben használnak az energia adenozin-trifoszfát (ATP) formájában történő felszabadítására. A fermentáció csak glükózmolekulánként (glikolízis útján) nettó 2 ATP-t eredményez, míg az aerob légzés az ATP molekulánként 32 molekulát eredményez az elektronszállítási lánc segítségével.
a fermentáció és annak gyakorlati felhasználása zymology néven ismert és 1856-ban keletkezett, amikor Louis Pasteur francia kémikus kimutatta, hogy az erjedést élesztő okozta. Erjedés fordul elő bizonyos típusú baktériumok, gombák, amelyek megkövetelik, hogy az oxigén-mentes környezetben élni (az úgynevezett obligát anaeroboktól), a fakultatív anaeroboktól, mint az élesztő, valamint az izom sejtek, amikor az oxigén a rövid ellátási (mint a megerőltető testmozgás). A folyamatok, erjedés értékes, hogy az étel-ital industries, a cukorból be etanol előállításához használt alkoholtartalmú italok, a kibocsátás CO2 által használt élesztő az élesztőt, a kenyér, valamint a termelés szerves savak, hogy megőrizze, illetve ízű zöldség, tejtermék.
fermentációs funkció
a fermentáció fő funkciója a NADH visszaalakítása a NAD+ koenzimbe, hogy újra felhasználható legyen a glikolízishez. Erjedés során, szerves elektron akceptor (pl. piruvát vagy acetaldehid) reakcióba lép a NADH formában NAD+, generál termékek, mint például a szén-dioxid-etanol (etil-alkohol erjesztéssel) vagy laktát (tejsav erjedés) a folyamat.
fermentációs típusok
sokféle fermentációs típus létezik, amelyeket a piruvátból vagy származékaiból előállított végtermékek különböztetnek meg. Az emberek által a kereskedelmi élelmiszerek előállításához leggyakrabban használt két fermentáció az etanol fermentáció (amelyet sörben és kenyérben használnak) és a tejsav fermentáció (amelyet a tejtermékek és zöldségek ízesítésére és tartósítására használnak).
etanol fermentáció
Ez a szám a glikolízis és az etanol fermentáció folyamatait ábrázolja.
etanol fermentáció során a glikolízissel előállított piruvát két lépésben etanolná és széndioxiddá alakul át. Először is, a piruvát szén-dioxidot bocsát ki, hogy két szén-dioxid-vegyületet képezzen acetaldehidnek. Ezután az acetaldehidet NADH-val etanolra redukáljuk, ezáltal regeneráljuk a NAD+ – ot glikolízisben való alkalmazásra. Összességében egy molekula glükóz alakul két molekula szén-dioxid és két molekula etanol.
az etanol erjedését jellemzően élesztő végzi, amely egysejtű gomba.
tejsav fermentáció
Ez a szám a glikolízis és homolaktikus fermentáció folyamatait ábrázolja.
a tejsav erjedésének két fő típusa létezik: homolaktikus és heterolaktikus. A HOMOLAKTIKUS savas erjedés során a NADH csökkenti a piruvátot közvetlenül Laktát képződik. Ez a folyamat nem bocsát ki gázt. Összességében egy glükóz molekula két Laktát molekulává alakul. A heterolaktikus erjedés során néhány Laktát tovább metabolizálódik, ami etanolt és szén-dioxidot eredményez a foszfoketoláz úton.
a tejsav erjedését elsősorban bizonyos típusú baktériumok és gombák végzik. Ez a fajta erjedés azonban az izomsejtekben is előfordul, hogy ATP-t termeljenek, amikor az oxigénellátás kimerül a megerőltető testmozgás során, és az aerob légzés nem lehetséges.
Fermentation Equation
Ethanol Fermentation
glucose → 2 ethanol + 2 carbon dioxide
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Lactic Acid Fermentation
glucose → 2 lactic acid
C6H12O6 → 2 C3H6O3
Products of Fermentation
While there are a number of products from fermentation, the most common are ethanol, lactic acid, carbon dioxide, and hydrogen gas (H2). Ezeket a termékeket kereskedelmi forgalomban használják élelmiszerekben, vitaminokban, gyógyszerekben vagy ipari vegyi anyagokban. Ezenkívül sok kevésbé gyakori termék továbbra is kereskedelmi értéket kínál. Például az aceton aceton – butanol – etanol fermentációval történő előállítását először Chaim Weizmann zsidó kémikus fejlesztette ki, és fontos volt a brit hadiipar számára az I. világháború idején.
1. Mi a koenzim, amelyet az erjesztési folyamat regenerál?
A. NADH
B. NAD+
C. etanol
D. tejsav
2. Milyen típusú erjedés fordul elő az izomsejtekben a megerőltető edzés során?
A. etanol
B. kevert sav
C. tejsav
D. vajsav
3. Melyik kémikus híresen bizonyította az élesztő szerepét az erjedésben?
A. Chaim Weizmann
B. Louis Pasteur
C. Marie Curie
D. Antoine Lavoisier
- Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Jackson, R. (2014). Campbell Biology (tizedik kiadás). Pearson.
- Kauffman, G. B., & Mayo, I. (1994). Chaim Weizmann (1874-1952): vegyész, biotechnológus és államférfi. Journal of chemical education, 71 (3), 209.
- Chojnacka, K. (2006). Fermentációs termékek. Vegyészmérnöki és vegyipari technológiai, 12.
- Ganguly, Subha. A fermentációs technológia kémiai vonatkozásai az élelmiszer-feldolgozó iparban. Kémiai és Környezettudományi kutatási folyóirat 1.1 (2013): 42-43.