La reacció de fermentació de la glucosa. Tipus, el valor i producte de fermentació

La fermentació de la glucosa - una de les principals reaccions per les quals és possible la preparació de begudes alcohòliques. Es pot fer de diferents maneres, cadascuna de les quals es formen els productes individuals. Aquest procés té un paper clau en moltes àrees de la nostra vida, ja que la cocció i preparació de vi i vodka i acabant per les reaccions en el nostre cos.

història

El procés de fermentació de la glucosa i altres sucres utilitza una més antics la gent. Es van menjar una mica podbrodivshuyu aliments. Aquest menjar era més segur pel fet que contenia alcohol, entre els que va matar molts bacteris nocives. A l'antic Egipte i Babilònia, la gent ja sabia com fermentar moltes begudes ensucrades i la llet. Quan la gent al segle 18 va ser capaç de comprendre millor aquest procés, els seus tipus i oportunitats de millora, augmenten considerablement les indústries de qualitat com kvaso-, cervesa, vi vodka.

tipus de fermentació

Per estrany que sembli, però el procés és diferent. I diferents tipus de productes finals de la fermentació de la glucosa. Per tant, no és l'àcid làctic, alcohol, àcid cítric, acetona, butíric i alguns altres. Anem a parlar una mica sobre cada tipus per separat. Làctic fermentació de la glucosa - procés essencial per a la preparació de productes com el iogurt, crema agra, iogurt, formatge cottage. També s'utilitza per a la preservació dels vegetals i realitza una funció clau en el nostre cos: en les condicions de manca d'oxigen, la glucosa es converteix en el producte final - l'àcid làctic, el que causa dolor en els músculs en el moment d'exercici i una mica després.

La fermentació alcohòlica es diferencia en que l'alcohol etílic format com un producte final. Ve amb l'ajuda de microorganismes - llevat. I té un paper clau en la cuina, perquè a més de la principal producte durant la fermentació alcohòlica de glucosa alliberada diòxid de carboni (això explica la massa de llevat esponjositat).

la fermentació de l'àcid cítric té lloc, ja que és fàcil d'endevinar, per formar àcid cítric. Es porta a terme sota la influència de certes espècies de fongs i és part del cicle de Krebs, que proporciona la respiració de les cèl·lules del nostre cos.

fermentació ap és molt similar a la de l'àcid butíric. Com a resultat, es va formar butíric, alcohols de butil i d'etil, acetona i diòxid de carboni. Quan la fermentació butíric es forma només títol àcid i diòxid de carboni corresponent.

Ara considerarem tota mena de detalls, i començar amb el bàsic - la fermentació alcohòlica de la glucosa. Es discutirà en detall totes les reaccions i els matisos de la seva ocurrència.

fermentació alcohòlica

A una mica més sobre la fermentació de la glucosa, el que l'equació: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO _2. Què es pot aprendre d'aquesta reacció? Tenim dos productes: alcohol etílic i diòxid de carboni. A causa de l'última que veiem massa de llevat vzbuhanie. Però a causa de la primera tenir una oportunitat d'aconseguir un sabor inoblidable dels productes de vi i de vi. Però en realitat això és només una equació simplificada. fermentació de la glucosa s'ha completat la reacció és més difícil, així que anem Anem a examinar això una mica més profund.

Hi ha un procés tal com la glucòlisi. Literalment, el nom significa "divisió de sucre". Es produeix en el cos, i el seu costat-producte és àcid pirúvic, i la principal - àcid adenozinotrifosfornaya (ATP), que es forma durant aquesta reacció d'un altre compost. Podem dir que l'ATP és un portador d'energia en el cos, i de fet la glucòlisi és proporcionar al nostre cos amb energia.

No preocupa sabent en aquest procés. De fet, la fermentació és molt similar a la glucòlisi, com la primera etapa són absolutament idèntics. Fins i tot es podria dir que la fermentació alcohòlica de la reacció de la glucosa és una continuació de la glucòlisi. Formats durant l'última piruvat (àcid pirúvic ió) es converteix en acetaldehid (CH ₃ -C (O) H) amb l'alliberament de diòxid de carboni subproducte. Posteriorment, el producte resultant es redueix NADH coenzim continguda en els bacteris. resultats de recuperació en la formació d'etanol.

Així, la reacció de fermentació de la glucosa a etanol es veu així:

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

2) C ₃ H ₄ O ₃ = CH ₃ COH + _CO2

3) CH ₃ COH ⁺ NADH + H + = C ₂ H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH és un catalitzador per a la reacció, i NAD ió ⁺ va jugar un paper clau en les primeres etapes de la glicòlisi, i formant al final de la fermentació alcohòlica, es retorna al procés.

Anem a passar a la següent varietat de reaccions de tipus de prova.

fermentació làctica de glucosa

A partir d'aquest tipus d'alcohol és diferent en que no està sota la influència del llevat, i amb l'ajuda de bacteris d'àcid làctic. Per tant, tenim uns productes completament diferents. fermentació làctica també es produeix en els músculs a altes càrregues i la falta d'oxigen.

Hi ha dos tipus d'aquest procés. En primer lloc - la fermentació homofermentativa. Si alguna vegada ha escoltat el prefix "homo", vostè probablement sap el que significa. Homofermentativas fermentació - un procés que implica una sola enzim. En el primer pas de la glucòlisi i àcid piroviogradnaya format. A continuació, el piruvat resultant (en solució d'aquest àcid només pot existir en forma d'ions) se sotmet a hidrogenació usant NADH ⁺ H i lactat. La reducció del producte és àcid làctic, que constitueix aproximadament el 90% dels productes resultants durant la reacció. Aquest compost, però, pot també estar format com dos isòmers diferents: D i L. Aquests tipus es diferencien que són imatges especulars entre si i, per tant, tenen diferents efectes sobre el nostre organisme. El que isòmer es formaran en major mesura, determina l'estructura de lactat deshidrogenasa.

Anem a passar a la segona tipus de fermentació d'àcid làctic - heterofermentativas. Aquest procés implica diversos enzims, i es va pel camí més difícil. A causa d'això, durant la reacció produeix més diferents productes: a més d'àcid làctic, podem trobar-hi àcid acètic i alcohol etílic.

Aquí examinem la fermentació làctica. Aquest és el procés pel qual podem gaudir del sabor de mató, iogurt, llet agra i iogurt. Per resumir i escriure la reacció de fermentació de l'àcid làctic de la glucosa a la forma general: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. Per descomptat, aquest és un esquema simplificat del procés de fermentació homofermentativa, ja que fins i tot l'esquema de procés heterofermentantes serà molt difícil. Els químics encara estan estudiant la fermentació làctica de glucosa i determinar els seus mecanismes completa, de manera que encara han de passar.

citrat de fermentació

Les reaccions d'aquest tipus de fermentació es produeix, com en un alcohol, sota l'acció de certa tensió fongs. mecanisme complet d'aquesta reacció no s'entén completament, i que només pot basar-se en algunes simplificacions. No obstant això, hi ha la suposició que l'etapa inicial del procés és la glucòlisi. Llavors l'àcid pirúvic es converteix al seu torn en diferents abastos d'àcid i cítric. A causa d'un mecanisme d'altres àcids tals acumulats en la reacció - productes de l'oxidació incompleta de la glucosa.

Aquest procés es produeix sota la influència d'oxigen, i en general es pot escriure per la següent equació: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C ₆ H ₈ O + 4H ₂ O. Abans d'aquest tipus de fermentació obert, la gent extrets àcid cítric ₇ només esprémer la fruita corresponent de l'arbre. No obstant això, en aquest àcid llimona no superior a 15%, però, aquest mètode ha demostrat ser poc pràctic, i després de l'obertura de la reacció va començar a rebre tots el mètode de fermentació d'àcid.

butíric fermentació d'àcid

Anem a passar al següent tipus. Aquest tipus de fermentació es produeix sota l'acció de bacteris d'àcid butíric. Ells estan molt esteses, i el procés que causen, juga un paper fonamental en els cicles d'importància biològica. Amb aquests bacteris i descomposició d'organismes morts. Butíric àcid, que es forma durant la reacció, la seva olor atreu carronyers.

Aquest tipus de fermentació utilitzat en la indústria. Com es pot endevinar, són l'àcid butíric. Els seus èsters són àmpliament utilitzats en perfumeria i tenen una olor agradable, en contrast amb el més. No obstant això, no sempre la fermentació d'àcid butíric és beneficiós. Pot causar danys a les verdures, aliments enllaunats, llet i altres productes. Però això només pot succeir si el producte va arribar bacteris de l'àcid butíric.

Anem a examinar el mecanisme de la fermentació de l'àcid butíric de la glucosa. Les reaccions que sembla: C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO ₂ ↑ + 2H _2. Com a resultat, també es genera energia, que proporciona l'activitat de la vida de bacteris d'àcid butíric.

fermentació abe

Aquest tipus és molt similar a la de l'àcid butíric. Deambular d'aquesta manera no només pot glucosa, però també glicerol, i àcid pirúvic. Aquest procés es pot dividir en dues etapes: la primera (i algunes vegades es diu àcid) és de fet una fermentació d'àcid butíric. No obstant això, a més d'oli, que s'atura i àcid acètic. D'aquesta manera s'obtenen els productes procedents de la fermentació de la glucosa, que van en la segona etapa (atsetonobutilovuyu). A causa de que tot aquest procés es duu a terme també sota la influència dels bacteris, a continuació, l'acidificació del medi (augment de la concentració d'àcids) és una assignació de bacteris enzims específics. Indueixen la reacció de conversió de productes de fermentació de glucosa a n-butanol (alcohol butílic) i acetona. A més, es pot formar una mica d'etanol.

Altres tipus de fermentació

A més d'aquestes cinc espècies d'aquest procés, hi ha uns quants més. Per exemple, és la fermentació acètica. També es porta a terme sota l'acció de molts bacteris. Aquest tipus de fermentació es pot utilitzar per a fins útils quan decapatge. Protegeix l'aliment dels bacteris i patògens nocius. Més distingir alcalina o fermentació de metà. A diferència dels tipus anteriors, aquest tipus de fermentació es pot dur a terme per a la majoria dels compostos orgànics. Com a resultat, un gran nombre de reaccions complexes, substàncies orgàniques descompon en metà, hidrogen i diòxid de carboni.

El paper biològic

Fermentació - la manera més antiga d'obtenir energia per organismes vius. Algunes substàncies orgàniques que es produeixen, que rep de forma simultània energia, i altres destrueixen aquestes substàncies també obtenen energia. Basat en això, tota la nostra vida. I cada un de nosaltres la fermentació d'una manera o una altra es produeix. Com hem dit anteriorment, la fermentació de l'àcid làctic es produeix en els músculs durant l'exercici intens.

Quina altra cosa a comprovar?

Si vostè està interessat en la bioquímica d'aquest procés molt interessant, hem de partir dels llibres de text de química i biologia. En molts llibres de text universitaris es descriu com a material detallat que després de llegir-los vostè serà capaç de convertir-se en un expert en aquesta àrea.

conclusió

Aquí arribem al final. Desmuntem tot tipus de fermentació de la glucosa i els principis generals d'aquests processos, els quals juguen un paper molt important en el funcionament dels organismes vius, així com en la nostra indústria. És possible que en el futur anem a obrir unes quantes més espècies d'aquest antic procés i aprendre com usar-los per al benefici d'ells mateixos, com ho van fer amb el ja conegut per nosaltres.