Fermentation du glucose – l'une des principales réactions par lesquelles il est possible la préparation de boissons alcoolisées. Il peut se faire de différentes façons, dont chacun des produits individuels sont formés. Ce processus joue un rôle clé dans de nombreux domaines de notre vie, depuis la cuisine et à la préparation du vin et de la vodka et se terminant par des réactions dans notre corps.
histoire
Le processus de fermentation du glucose et d'autres sucres utilisés un peuple plus anciens. Ils ont mangé un peu podbrodivshuyu alimentaire. Cette nourriture était plus sûr parce qu'il contenait de l'alcool, parmi lesquels de nombreuses tué les bactéries nocives. Dans l'Egypte ancienne et Babylone, les gens savaient déjà fermenter beaucoup de boissons sucrées et le lait. Quand les gens à la fin du 18ème siècle, a pu mieux comprendre ce processus, ses types et les possibilités d'amélioration, les industries ont accru considérablement la qualité tels que kvaso-, le brassage et la vodka du vin.
types de fermentation
Curieusement, mais le processus est différent. Et différents types de produits finaux de la fermentation du glucose. Ainsi, il y a l'acide lactique, l'alcool, l'acide citrique, l'acétone, butyrique et quelques autres. Parlons un peu de chaque type séparément. ferments lactiques glucose – processus essentiel pour la préparation de produits tels que le yaourt, la crème sure, yogourt, fromage cottage. Il est également utilisé pour la conservation des légumes et joue un rôle clé dans notre corps: dans les conditions de manque d'oxygène, le glucose est converti en produit final – l'acide lactique, ce qui provoque des douleurs dans les muscles au moment de l'exercice et un peu plus tard.
La fermentation alcoolique diffère en ce que l'alcool éthylique sous la forme d'un produit final. Il est livré avec l'aide de micro-organismes – levure. Et joue un rôle clé dans la cuisine, car en plus du principal produit pendant la fermentation alcoolique de dioxyde de carbone libéré de glucose (ce qui explique la pâte de levure duveteux).
fermentation d'acide citrique a lieu, car il est facile de deviner, pour former l'acide citrique. Elle a lieu sous l'influence de certaines espèces de champignons et fait partie du cycle de Krebs, qui fournit la respiration des cellules dans notre corps.
fermentation acétone-butanol-éthanol est très similaire à celle de l'acide butyrique. En conséquence, il a formé l' acide butyrique, de butyle et d' alcools éthylique, l' acétone et le dioxyde de carbone. Lorsque la fermentation butyrique est formée uniquement titre d'acide correspondant et du dioxyde de carbone.
Maintenant, nous allons examiner tous les types de détails, et commencer par les bases – la fermentation alcoolique du glucose. Il sera discuté en détail toutes les réactions et les nuances de leur apparition.
fermentation alcoolique
Dire un peu plus sur la fermentation du glucose, qui équation: C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2. Que pouvez-vous apprendre de cette réaction? Nous avons deux produits: l'alcool éthylique et le dioxyde de carbone. En raison de la dernière, nous voyons la pâte à la levure vzbuhanie. Mais en raison d'abord l'occasion d'obtenir un goût inoubliable des vins et produits du vin. Mais en fait, ce n'est une équation simplifiée. la fermentation du glucose est terminée, la réaction est plus difficile, donc nous allons Examinons cela un peu plus profond.
Il y a un tel processus glycolyse. Littéralement, le nom signifie « le fractionnement du sucre ». Il se produit dans le corps, et son sous -produit est l' acide pyruvique, et la principale – l' acide adenozinotrifosfornaya (ATP), qui est formée au cours de cette réaction à partir d' un autre composé. On peut dire que l'ATP est un transporteur d'énergie dans le corps, et en fait glycolyse est de fournir notre corps avec l'énergie.
Nous ne craignons pas en connaissance de cause dans ce processus. En fait, la fermentation est très similaire à la glycolyse, comme la première étape, ils sont tout à fait identiques. On pourrait même dire que la fermentation alcoolique de la réaction du glucose est une continuation de la glycolyse. Formée au cours de la dernière pyruvate (ion de l' acide pyruvique) est converti en acétaldéhyde (CH 3 -C (O) H) avec la sortie de sous-produit de dioxyde de carbone. Ensuite, le produit résultant est réduit coenzyme NADH contenu dans les bactéries. Les résultats de récupération dans la formation d'éthanol.
Ainsi, la réaction de la fermentation du glucose à l'éthanol ressemble à ceci:
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 + CO 2
3) CH 3 COH + NADH + H + = C 2 H 5 OH + NAD +
NADH est un catalyseur pour la réaction, et l' ion NAD + a joué un rôle clé dans les premières étapes de la glycolyse, et la formation à la fin de la fermentation alcoolique, est renvoyée au processus.
Passons maintenant à la prochaine variété de réactions de type test.
La fermentation lactique de glucose
A partir de ce type d'alcool est différent qu'il n'y a pas sous l'influence de la levure, et avec l'aide de bactéries lactiques. Nous avons donc un produit complètement différent. La fermentation lactique se produit également dans nos muscles à des charges élevées et le manque d'oxygène.
Il existe deux types de ce processus. Tout d'abord – la fermentation homofermentative. Si vous avez déjà entendu le préfixe « homo », vous savez probablement ce que cela signifie. fermentation homofermentaire – un processus impliquant une seule enzyme. Dans la première étape de la glycolyse et de l'acide formé piroviogradnaya. Ensuite, le pyruvate résultant (solution dans cet acide ne peut exister que sous la forme d'ions) est soumis à une hydrogénation en utilisant du NADH + H et le lactate. La réduction du produit est l'acide lactique, ce qui constitue environ 90% des produits obtenus pendant la réaction. Ce composé, peut être cependant aussi formé de deux isomères différents: D et L. Ces types diffèrent en ce qu'elles sont des images miroir de l'autre et, par conséquent, avoir des effets différents sur notre organisme. Ce qui isomère sera formé à une plus grande mesure, détermine la structure de la lactate déshydrogénase.
Passons maintenant au deuxième type de fermentation d'acide lactique – heterofermentative. Ce processus implique plusieurs enzymes, et il va sur le chemin plus difficile. À cause de cela, au cours de la réaction produit des produits plus différents: en plus de l'acide lactique, on peut y trouver l'acide acétique et de l'alcool éthylique.
nous avons examiné ici la fermentation lactique. Tel est le processus par lequel nous pouvons apprécier le goût du fromage cottage, yogourt, lait caillé et le yaourt. Pour résumer et écrire la réaction de fermentation d'acide lactique de glucose sous la forme générale: C 6 H 12 O 6 = 2 C 3 H 6 O 3. Bien sûr, cela est un schéma simplifié du processus de fermentation homofermentative, car même le schéma de processus heterofermentative sera très difficile. Les chimistes étudient encore la fermentation lactique de glucose et complète ses mécanismes constatent, donc nous avons encore à parcourir.
fermentation citrate
Des réactions de ce type de fermentation se produit, comme dans un alcool, sous l'action de certains souche de champignons. mécanisme complet de cette réaction ne soit pas entièrement comprise, et nous ne pouvons compter sur quelques simplifications. Cependant, il est l'hypothèse que la première étape du procédé est la glycolyse. Ensuite, l'acide pyruvique est converti à son tour dans les différents biefs d'acide citrique et. Grâce à un tel mécanisme d'autres acides accumulés dans la réaction – produits d'oxydation incomplète du glucose.
Ce processus se produit sous l'influence de l' oxygène, et en général elle peut être écrite par l'équation suivante: 2C 6 H 12 O 6 + 3O 2 = 2C 6 H 8 O 7 + 4 H 2 O. Avant ce type de fermentation ouvert, on extrait l' acide citrique pompent le fruit correspondant de l'arbre. Cependant, cet acide de citron ne dépassant pas 15%, cependant, cette méthode est avérée impraticable, et après l'ouverture de la réaction a commencé à recevoir toutes la méthode de fermentation acide.
fermentation acide butyrique
Passons maintenant au deuxième type. Ce type de fermentation se produit sous l'action de bactéries de l'acide butyrique. Ils sont très répandus, et le processus qu'ils causent, joue un rôle clé dans les cycles biologiques importants. Avec ces bactéries et la décomposition des organismes morts. l'acide butyrique, qui est formé lors de la réaction, son odeur attire les piégeurs.
Ce type de fermentation utilisé dans l'industrie. Comme vous pouvez le deviner, ils sont l'acide butyrique. Ses esters sont largement utilisés en parfumerie et ont une odeur agréable, contrairement à ce le plus. Cependant, pas toujours la fermentation acide butyrique est bénéfique. Il peut causer des dommages aux légumes, aliments en conserve, du lait et d'autres produits. Mais cela ne peut se produire que si le produit est venu bactéries butyriques.
Examinons le mécanisme de fermentation d'acide butyrique de glucose. Il semble que les réactions: C 6 H 12 O 6 → CH 3 CH 2 CH 2 COOH + 2CO 2 ↑ + 2H 2. En conséquence, l'énergie est également généré, qui fournit l'activité de la vie des bactéries de l'acide butyrique.
fermentation acétone-butanol-éthanol
Ce type est très similaire à celle de l'acide butyrique. Flânez de cette façon ne peut que le glucose, mais aussi le glycérol et l'acide pyruvique. Ce procédé peut être divisé en deux étapes: la première (et parfois il est appelé acide) est en fait une fermentation d'acide butyrique. Cependant, en plus de l'huile, il est toujours debout et l'acide acétique. De cette façon, nous obtenons les produits de la fermentation du glucose, qui entrent dans la deuxième étape (atsetonobutilovuyu). Parce que tout ce processus se déroule également sous l'influence de bactéries, puis l'acidification du milieu (augmentation de la concentration d'acides) est une allocation d'enzymes spécifiques des bactéries. Ils induisent la réaction de conversion des produits de fermentation de glucose dans le n-butanol (alcool butylique) et de l' acétone. De plus, il peut être formé de l'éthanol.
D'autres types de fermentation
En plus de ces cinq espèces de ce processus, il y a un peu plus. Par exemple, il est la fermentation acétique. Il prend également sous l'action de nombreuses bactéries. Ce type de fermentation peut être utilisé à des fins utiles lors de décapage. Il protège les aliments contre les bactéries nuisibles et pathogènes. Distinguer plus alcaline ou la fermentation du méthane. Contrairement aux types précédents, ce type de fermentation peut être effectuée pour la plupart des composés organiques. En conséquence, un grand nombre de réactions complexes, les substances organiques en décomposition du méthane, de l'hydrogène et du dioxyde de carbone.
Le rôle biologique
Fermentation – la plus ancienne façon d'obtenir l'énergie par les organismes vivants. Certaines substances organiques produites, recevant simultanément de l'énergie, et d'autres détruire ces substances obtenir de l'énergie. Sur cette base, toute notre vie. Et chacun d'entre nous la fermentation sous une forme ou une autre se produit. Comme nous l'avons dit plus haut, la fermentation de l'acide lactique se produit dans les muscles pendant l'exercice intense.
Que vérifier?
Si vous êtes intéressé par la biochimie de ce processus très intéressant, nous devrions commencer des manuels scolaires en chimie et biologie. Dans de nombreux manuels de collège est décrit comme matériel détaillé qui après lecture, vous serez en mesure de devenir un expert dans ce domaine.
conclusion
Nous touchons ici à la fin. Nous démontons toutes sortes de la fermentation du glucose et les principes généraux de ces processus, qui jouent un rôle très important dans le fonctionnement des organismes vivants, ainsi que dans notre industrie. Il est possible que dans l'avenir, nous allons ouvrir quelques plus d'espèces de ce processus ancien et apprendre à les utiliser au profit d'eux-mêmes, comme ils l'ont fait avec nous le déjà connu.
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