Спиртовое брожение и микроорганизмы, осуществляющие его. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Спиртовое брожение и микроорганизмы, осуществляющие его.



 

Брожения. Определение понятия "брожение". Пути сбраживания углеводов и других органических соединений.. Характеристика микроорганизмов, вызывающих разные брожения.

Вид брожения Основной продукт м-орг Путь использования сахаров Отношение к О2 Особенности Другой возможный метаболизм
1. Спиртовое Этанол, CO2 Saccharomyces cerevisae, Sarcina Гликолиз факультативные аэробы 30*С Аэробное дыхание
Zymomonas mobilis КДФГ 45*С
2. Молочнокислое   Actinibacterium termicutes        
2.1)Гомоферментативное Лактат Lactococcus, Lactobacillis Гликолиз Аэротолерантные анаэробы Ауксотрофы нет
2.2)Гетероферментативное Лактат, ацетат, этанол, CO2 Leuconostos, Bifidobacterium, Lactobacillus ПФП bifid-низк, lacto - высок   Анаэробное дыхание
3. Пропионовокислое Пропионат, CO2 Propionibacterium Гликолиз Аэротолерантные анаэробы Гетеротрофная фиксация CO2 Анаэробное дыхание
4. Смешанное муравьинокислое Формиат, Н2, CO2, Этанол Энтеробактерии, Vibrio, Yorsimia, Bacillus Гликолиз Факультативные анаэробы Прототрофы Аэробное, анаэробное дыхание
5.Бутандиоловое Формиат, Н2, CO2, Этанол, Бутандиол Enterobacter, Erornia, Sooratia Гликолиз Факультативные анаэробы Прототрофы, есть патогены Аэробное, анаэробное дыхание
6.Маслянокислое и ацетобутиловое Бутират, ацетат, бутанол, изопропанол, этанол, ацетон, Н2, CO2 Clostridium Гликолиз от облигатных до аэротолерантных 2-фазность Аэробное, анаэробное дыхание

 

Бро­жение — это жизнь без кислорода. Брожению подвергаются вещества, которые не полностью восстановлены или окислены. В более узком смысле брожение может быть определено как бескислородные превращения пирувата, полученного в реакциях одного из путей преобразования сахаров (гликолиза, пентозофосфатного или КДФГ-пути).

Спиртовое брожение. Дрожжи в отсутствие кислорода они способны сбра­живать углеводы до этанола и углекислоты: C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH

1. Спиртовое Этанол, CO2 Saccharomyces cerevisae, Sarcina Гликолиз факультативные аэробы 30*С Аэробное дыхание
Zymomonas mobilis КДФГ 45*С

 

 

Эффект Пастера: в присутствии кислорода синтезируется в 20р больше АТФ, а брожение угнетается(регуляция обмена).

 

II Форма брожения по Нейбергу: добавление к ацетальдегиду бисульфита натрия:

Глюкоза + бисульфит натрия → глицерол + ацетальдегидсульфит + CO2

 

III Форма брожения по Нейбергу: приизменении рН солями.

2 глюкоза + H2O → этанол + ацетат + 2 глицерол + 2CO2

 

Спирт не безопасен для клетки – мембрана становится текучей. Дрожжи – спиртотолерантные(10-12%), экстремальные - sake(18%).

Дрожжи не могут долго оставаться без кислорода, так как одна из стадий синтеза фосфолипидов требует кислород, максимально 6 делений.

 

Только бактерии рода Sarcina образуют этанол тем же путем, что и дрожжи

Некоторые клостридии и энтеробактерии проводят брожения, в которых спирт является побочным продуктом. В зависимости от условий набор продуктов брожения сильно варьируем: ацетат, этанол, СО2 или лактат. Этанол – побочный продукт у молочнокислой бактерии Leuconostos mesenteroides

 

Молочнокислые бактерии.

Молочнокислое брожение осуществляют филогенетически не­родственные микроорганизмы, объединяемые по признаку обра-зонания молочной кислоты (представители порядков Lactobacillales и Bacillales класса Bacilli и сем. Bifidobacteriaceae класса Actinobacteria). Они различны по морфологии, но все грамположитель­ны, не образуют спор (кроме представителей сем. Sporolactobacillacae), неподвижны. Живут только за счет брожения (АТФ получают исключительно путем субстратного фосфорилирования), аэротолерантны, каталазоотрицатсльны, не содержат гемопроте-инов (цитохромов), растут только на богатых средах с добавлени­ем большого количества факторов роста (витаминов), могут ис­пользовать лактозу, чем схожи с бактериями кишечной группы.

 
 

Схема сбраживания cахаров через гликолиз характерна для гомоферментативного молочнокислого брожения, когда лактата образуется -90% и только 10% приходится на другие про­дукты (ацетат, ацетон, этанол).

 

 

 
 

При гетероферментативном мо­лочнокислом брожении сахара сбраживаются через пентозофосфатный путь и лактата образуется -50 %.

 

Пропионовокислые бактерии.

 

Пропионовокислое Пропионат, CO2 Propionibacterium Гликолиз Аэротолерантные анаэробы Гетеротрофная фиксация CO2 Анаэробное дыхание

Пропионовокислое брожение происходит при приготовлении некоторых твердых сыров на стадии их дозревания. В результате образуется пропионовая кислота. Основная группа микроорганизмов, способных осуществлять такое брожение, относится к подпоряд-ку Propionibacterineae класса Actinobacteria. Это обитатели рубца и кишечника жвачных животных. Они относятся к коринеформным бактериям, могут осуществлять характерное «снеппинг»-деление, и образуя вилочки и палисадниковые формы в сочетаниях клеток вилочки и палисадниковые формы в сочетаниях клеток. Это грамположитсльные, неподвижные палочки, не об­разующие спор. Они способны расти в микроаэрофильных условиях, имеют короткую ЭТЦ и гемсодержащие ферменты — цитохромы и каталазу, могут осуществлять анаэробное фумаратное дыхание.

Впервые у пропионокислых бактерий обнаружена фиксация CO2 в гетеротрофных условиях. Она заключается в том, что ферменты пируват- или ФЕП-карбоксилазы достраивают С3-кислоты до С4-кислот. Образование припионовой кислоты – как в схеме пропионокислого брожения по метиламонил-КоА-пути. Суммарная реакция:

1,5 глюкоза → 2 пропионат + ацетат + CO2

 

 

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 988; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.205.116.187 (0.019 с.)