Для заданного метаболического процесса определите тип (анаболический, катаболический, центральный), напишите уравнения реакций

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №17022
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Для заданного метаболического процесса определите тип (анаболический, катаболический, центральный), напишите уравнения реакций, назовите соответствующие ферменты и их классы, а также витамины, принимающие участие в работе этих ферментов, напишите суммарное уравнение процесса, укажите его локализацию в органах и тканях, клеточных органеллах, охарактеризуйте регуляцию и значение.

Ответ:

Спиртовое брожение – катаболический процесс. Спиртовым брожением называется процесс расщепления сахара микроорганизмами с образованием этилового спирта и углекислого газа. С6Н12О6 → 2СН3СН2ОН + 2СО2 Спиртовое брожение – это сложный многоступенчатый процесс, который протекает при участии комплекса ферментов. Наряду со спиртом могут образовываться побочные продукты: глицерин, уксусный альдегид, уксусная, яблочная кислоты, сивушные масла (смесь высших кислот) [2]. Основными возбудителями спиртового брожения являются дрожжи – сахаромицеты. Также спиртовое брожение могут вызвать мицелиальные грибы, однако при этом образуется значительно меньше спирта (5-7 %). Брожение с образованием спирта и углекислого газа вызывают и некоторые бактерии, но по количественному соотношению между конечными и побочными продуктами, а также характеру побочных продуктов бактериальное спиртовое брожение отличается от брожения, вызываемого дрожжами. Дрожжи – это факультативно-анаэробные микроорганизмы. В аэробных условиях дрожжи получают энергию путем полного окисления моно- и дисахаридов до углекислого газа и воды, т.е. путем аэробного дыхания. При этом интенсивно накапливается биомасса (эффект Пастера). Поэтому производство хлебопекарных дрожжей ведут в аэробных условиях.

Схематические реакции спиртового брожения:

Процесс брожения проходит в три стадии:

1) Окислительная – превращение глюкозы до пировиноградной кислоты. С6Н12О6 → 2СН3СОСООH 2) Далее пируват подвергается декарбоксилированию, продуктом которого является ацетальдегид. Данная реакция происходит при участии пируватдекарбоксилазы. СН3СООН → СН3COH + CO2 3) После ацетальдегид восстанавливается водородом, который отщепляется от кофермента НАДН. При этом ацетальдегид восстанавливается до этанола. Собственно, цель спиртового брожения – это окисление НАДН, чтобы он мог снова принять участие в гликолизе. Катализатором является алкогольдегидрогеназа. СН3COH + НАДН + Н+ → СН3СН2ОН + НАД На третьей стадии восстановительный кофермент НАДН передает водород конечному акцептору. Условия проведения спиртового брожения 1. Источники питания. В качестве источника углерода используют глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу. Крахмал дрожжи не сбраживают, так 16 как амилолитические ферменты у них отсутствуют. Поэтому крахмалсодержащее сырье подвергают осахариванию при участии амилаз различного происхождения. Концентрация сахара 10-15% наиболее благоприятна для большинства дрожжей. В качестве источника азота используются аммонийные соли органических кислот и аминокислоты. 2. Анаэробные условия. 3. Температура. По отношению к температуре сахаромицеты делятся на низовые и верховые дрожжи. Дрожжи верхового брожения вызывают бурное и быстрое брожение при температуре 20-28 °С. При этом они всплывают на поверхность под действием выделяющегося диоксида углерода. Низовые дрожжи осуществляют более спокойное брожение, которое ведут при 5-10 °С. 4. Концентрация этилового спирта. Этиловый спирт, накапливающийся в среде, оказывает неблагоприятное действие на дрожжи. Угнетающее действие спирт оказывает уже при концентрации в среде 2-5 % об., а при 12- 15 % об. брожение прекращается. 5. Активная кислотность среды (рН). Спиртовое брожение протекает в кислой среде (рН 4-4,5). При подщелачивании среды до рН 8 дрожжи в качестве основного продукта брожения накапливают не спирт, а глицерин.