Back to chapter

8.9:

Ферментация

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Fermentation

Languages

Share

– [Инструктор] Ферментация – это анаэробный процессиспользования сахара без кислорода. Например, во время ферментации молочной кислоты,когда в мышцах заканчивается кислород, глюкоза расщепляетсяна две молекулы пирувата во время гликолиза,образуя две АТФ и восстанавливая две молекулы NAD в NADH. Затем NADH реагирует с пируватом с образованием лактатабез выделения диоксида углеродаи прекращения образования АТФ. Фактически, чтобы произвести то же количествоАТФ, что и при аэробном дыхании,клетка должна потреблять гораздо большее количество сахара. После окисления NADH молекул NAD+ возвращается в гликолиз,где АТФ собирается путем расщепления глюкозы. У людей, когда кислорода мало,мышечные клетки могут вырабатывать АТФво время напряженных тренировок. Избыток лактата, который накапливается,затем переносится кровью в печень,где он превращается обратно в пируват.

8.9:

Ферментация

Большинство эукариотических организмов требуют кислорода, чтобы выжить и функционировать адекватно. Такие организмы производят большое количество энергии во время аэробного дыхания, метаболизируя глюкозу и кислород в углекислый газ и воду. Тем не менее, большинство эукариот может генерировать некоторую энергию в отсутствие кислорода анаэробного метаболизма.

Аэробное дыхание проходит через ряд реакций окисления-сокращения, которые заканчиваются, когда кислород-окончательный электронный рецептор-образует воду. При отсутствии кислорода эта реакция не может продолжаться. Вместо этого клетки регенерируют NADH, вырабатываемый во время гликолиза, используя органическую молекулу, такую как пируват, в качестве конечного электронного рецептора. Процесс использования органической молекулы для регенерации NADиз NADH называется брожением.

Существует два типа брожения на основе конечных продуктов реакции: 1) молочнокислое брожение и 2) алкогольное брожение. У млекопитающих, молочно-кислое брожения происходит в красных кровяных тельцах, которые не могут дышать аэробно из-за отсутствия митохондрий, а также в скелетных мышцах во время напряженных упражнений. Это также происходит у некоторых бактерий, как те, которые находятся в йогурте. В этой реакции, пируват и NADH преобразуются в молочную кислотуиNAD .

Брожение алкоголя – это двухшаговой процесс. На первом этапе пируват преобразуется в углекислый газ и ацетальдегид. На втором этапе ацетальдегид выступает в качестве электронного акцептора и сводится к этанолу с сопутствующим преобразованием NADH вNAD. В целом, брожение алкоголя преобразует пируват и NADH в этанол, углекислый газ, иNAD. Дрожжи используют брожение алкоголя для преобразования сахара в углекислый газ и этанол. Этот процесс используется для производства алкогольных напитков, таких как пиво и вино.