Стадии дыхания. Гликолиз. Брожение и его виды

Общим между брожением и дыханием является то, что в обоих процессах используется энер­гия химических связей веществ.

Отличительные признаки брожения:

- донорами и акцепторами электронов являются только органические вещества;

- молекулярный кислород не принимает участия в процессе;

- процесс не требует участия мембран и осуществляется в цитозоле;

-энергия запасается только по механиз­му субстратного фосфорилирования, в ко­тором движущей силой синтеза АТР являет­ся гидролиз макроэргических связей соеди­нений, обладающих большим потенциалом переноса фосфатной группы, чем АТР. Суть процесса субстратного фосфорилирования состоит в сопряжении экзотермических ме­таболических превращений органических веществ с эндотермической реакцией присо­единения фосфатной группы к аденозинди-фосфату (ADP) и образованием АТР;

- запасается значительно меньше энер­гии, чем при дыхании: на молекулу глюкозы максимально может быть запасено только 4 молекулы АТР.

Под брожени­ем понимают и ре­акции брожения, и подготови­тельные этапы - катаболические процес­сы, имеющие общее значение, характерные также для дыхания. Для большин­ства типов брожения энергия как раз запа­сается только в ходе подготовительных эта­пов, в реакциях же собственно брожения происходит реге­нерация окисленных форм переносчиков восстановительных эквивалентов, которые необходимы для бесперебойного протека­ния катаболических путей. На приведенной схеме показано, что суб­стратом брожения является пируват, однако в некоторых видах брожения эту роль могут выполнять продукты его превращений, а также промежуточные соединения катаболи­ческих путей.

Виды брожения:

1)Спиртовое брожение: С₆Н₁₂0₆= 2С0₂ + 2 С₂Н₅0Н + 2АТФ; Энергия Гиббса=-210кДж/моль Могут образовываться примеси: глицерол, укс. альдегид,эфиры,кетоны.Возбудители:дрожжи:кандида,сахаромицес церевизиа.

2) Молочное брожение: С₆Н₁₂0₆= 2 С₃Н₆03 + 2АТФ; Энергия Гиббса=-150 кДж/моль. Различают гомо-(углеводы катаболизируются в ходе гликолиза с образованием пирувата, кот. при восст-и дает только лактат) и гетероферментативное (катоболизм угл-в осущ-ся с участием пентозфосфатных путей,в рез-те чего образуется лактат, этанол,СО2) брожение.Возбудители:молочные бактерии:лактококкистрептококки

3)пропионовокислое брожение: С₆Н₁₂0₆= 2 С₃Н₆02 + С0₂ + С₂Н₄02.Возбудители:пропионовокислые эубактерии.

4) Брожение смешанного типа(муравьинкислое):в ходе брожения образуются этанол, укс., мурав., янтарная к-ты,Н2, СО2.Возбудители: сальмонелла, шигелла,протеи.

5)Маслянокислое и ацетонобутиловое брожение: масляная к-та, бутанол,ацетон.Возбудители брожения:клостридии.

6)Сбраживание аминокислот:может запасаться энергия на уровне субстратного фосфорилирования,формируются пахучие соединения.

7)Другие типы брожения: сбраживание этанола и ацетата бактериями Clostridium kluyveri до масляной и капроновой к-т и Н2.

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствие кислорода под действием ферментов.Конечный продукт Г-молочная к-та.