Proces laktického fermentácie krok za krokom a príklady

Ten fermentácia, taktiež známy ako Fermentácia kyseliny, Je to proces syntézy ATP v neprítomnosti kyslíka, ktorý vykonáva niektoré mikroorganizmy, vrátane typu baktérií nazývaných „kyslé loktické baktérie“, ktoré končí vylučovaním kyseliny mliečnej kyseliny.

Považuje sa za typ anaeróbneho „dýchania“ a vykonáva sa tiež niektorými svalovými bunkami u cicavcov, keď pracujú silne a pri veľkých rýchlostiach, vyššie ako kyslíková transportná kapacita pľúcneho a kardiovaskulárneho systému.

Schéma mliečna fermentácie (zdroj: Sjantoni/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0) Via Wikimedia Commons a upravené Raquel Parada Puig)

Termín „fermentácia“ sa vo všeobecnosti vzťahuje na získanie energie (vo forme ATP) v neprítomnosti kyslíka, to znamená pri anaerobióze a fermentácia laktické anaerobióza, ako produkty metabolizmu glukózy.

Rovnica produkcie kyseliny mliečnej z glukózy.

[TOC]

Kyslé baktérie

Muž využíva výhody mliečneho fermentácie na výrobu a zachovanie potravín po dlhú dobu a bezpochyby sú kyslé kraktické baktérie základným pilierom na tento účel.

Patria k pomerne heterogénnej skupine baktérií, ktoré majú obvykle kokosové orechy a bacily; Sú gramovo pozitívne, neprodukujú katalázové baktérie, nie sporulátory, nehybné a anaeróbne, schopné syntetizovať kyselinu mliečnu z pyruvátu vytvoreného glykolytickou cestou.

Patria do rôznych žánrov, vrátane Pediococcus, Leuonostoc, Oenokok a Laktobacillus, Medzi ktorými existujú homofementatívne a heterofermentatívne druhy.

Homofementatívne kyslé laktické baktérie produkujú pre každú molekulu glukózy, ktorú konzumujú, dve molekuly kyseliny mliečnej; Na druhej strane heterofermentatívne kyslé laktické baktérie produkujú napríklad molekulu kyseliny mliečnej a iného oxidu uhličitého alebo etanolu.

Laktický fermentačný proces (krok za krokom)

Kyslá laktická fermentácia začína bunkou (bakteriálnym alebo svalstvom) konzumujúcim glukózu alebo nejaký druh cukru alebo príbuzných uhľohydrátov. Táto „spotreba“ sa vyskytuje glykolýzou.

- Glykolytická cesta

Investícia ATP

Spočiatku sa investujú 2 ATP do každej spotrebovanej molekuly glukózy, pretože je fosforylovaný hexoquinázovým enzýmom, aby sa odovzdal 6-fosfátový glukóza, ktorý je izomerizovaný do 6-fosfátovej fruktózy (glukózový enzým 6-P izomeráza) a vracia sa do fosforylátu frakózy 1 fruktózy 1, 6-bifosfát (enzým fosfofruceraquináza).

Môže vám slúžiť: hematopoetické tkanivo

Neskôr je fruktóza 1,6-bifosfát „rezaná“ na polovicu, aby uvoľnila dva triosas fosfát známe ako glyceraldehyd 3-fosfát a dihydroxyacetón fosfát, reakcia katalyzovaná enzýmom aldolázou.

Tieto dva 3-uhlíkové fosforylované cukry sú navzájom vzájomne vzájomne vzájomné enzýmom fosfátom Triosa Isomase, takže sa až do tohto bodu každá molekula glukózy, ktorá sa konzumuje, premieňa na dva molekuly glyceraldehydu -bifosfoglycerato.

Predchádzajúca reakcia je katalyzovaná enzýmom nazývaným glyceraldehyd 3-fosfát dehydrogenáza (GAPDH), ktorý vyžaduje prítomnosť „redukčnej sily“ spolufaktora NAD+, bez ktorého nemôže pracovať.

Výroba ATP

V tomto bode na trase sa spotrebovalo 2 ATP pre každú molekulu glukózy, ale tieto dve molekuly sú „nahradené“ reakciou katalyzovaným enzýmom fosfoglycerato kinázou, ktorá sa premieňa každé 1,3-bifosfoglycele v 3-fosfoglyceteráte a 2ATP sú syntetizované.

Každý 3-fosfoglycerát sa premieňa na 2-fosfoglycerát enzýmom fosfoglyceratom mutasou, ktorý zase slúži ako substrát pre enzým inolas, ktorý ju dehydratuje a robí ho fosfoenolpiruvátom.

With each glucose molecule that is consumed, 2 pyruvate molecules and 2 ATP molecules are produced, as phosphoenolpiruvate is a substrate of the oak pyruvate enzyme, which catalyzes the transfer of a phosphoryl group from phosphoenolpyruvate to a ADP molecule, producing ATP.

- Mliečne fermentácia a regenerácia NAD+

Pyruvát, molekula 3 -karbónov, sa premieňa na kyselinu mliečnu, ďalšiu 3 -karbonovú molekulu prostredníctvom redukčnej reakcie, ktorá spotrebúva molekulu NADH pre každú molekulu pyruvátu, ktorá regenetuje NAD+ „inverted“ v glukolitickej reakcii katalyzovanej medzerou.

Nahradenie molekúl zamestnancov NAD+ nevedie k ďalšej produkcii molekúl ATP, ale umožňuje opakovanie glykolytického cyklu (pokiaľ sú k dispozícii uhľohydráty) a 2 ATP pre každú glukózu,.

Môže vám slúžiť: Mendelské zákony

Reakcia je katalyzovaná enzýmom nazývaným laktát dehydrogenáza a je viac -menej podobná:

2C3H3O3 (Piruvato) + 2 NADH → 2C3H6O3 (kyselina mliečna) + 2 NAD+

Príklady procesov, v ktorých dochádza k mliečnej fermentácii

- Vo svalových

Laktická fermentácia vo svalových bunkách je bežná po cvičebnej relácii po niekoľkých dňoch nečinnosti. Toto sa stáva zrejmé, pretože únava svalov a bolesť, ktorú pociťuje športovec, sú spojené s prítomnosťou kyseliny mliečnej v bunkách.

Obrázok 5132824 v www.Pixabay.com

Keď svalové bunky cvičia a vyčerpané rezervy kyslíka (kardiovaskulárny a respiračný systém sa nedá pokryť transportom potrebného kyslíka), začnú fermentovať (dýchanie bez kyslíka) a uvoľňujú kyselinu mliečnu, ktorá sa môže akumulovať.

- Produkty na jedenie

Kyslá-laktická fermentácia vykonávaná rôznymi druhmi baktérií a húb používa človek na celom svete na výrobu rôznych druhov potravín.

Tento metabolizmus, ktorým sa vyznačujú rôzne mikroorganizmy.

Medzi tieto potraviny patrí jogurt, kapusta (fermentovaná kapusta), uhorky, olivy, rôzna nakladaná zelenina, rôzne druhy syrov a fermentované mliečne, kéfir voda, niektoré fermentované mäso a obilniny, okrem iného.

Jogurt

Jogurt je fermentovaný produkt odvodený z mlieka a vyrába sa vďaka fermentácii tejto živočíšnej kvapaliny typom baktérií kyseliny a krehkých, zvyčajne tohto druhu Lactobacillus bulgaricus ani Lactobacillus acidophilus.

Jogurt (obrázok Kamila211 v www.Pixabay.com)

Tieto mikroorganizmy premieňajú cukry prítomné v mlieku (vrátane laktózy) na kyselinu mliečnu, takže pH klesá (je okyslené) v tejto kvapaline, čím modifikuje jeho chuť a textúru. Najsilnejšia alebo tekutá textúra rôznych typov jogurtu závisí od dvoch vecí:

1. Sprievodnej produkcie exopolisacharidov fermentatívnymi baktériami, ktoré pôsobia ako zahusťovacie činidlá
2. Koagulácie, ktorá je výsledkom neutralizácie negatívnych zaťažení na mliečne proteíny, ako účinok zmeny pH generovaného produkciou kyseliny mliečnej, ktorá im platí úplne nerozpustné

Môže vám slúžiť: neolamarckismo: pozadie a vlastnosti

Fermentovaná zelenina

V tejto skupine nájdeme výrobky, ako sú olivy zachované v soľanke. Zahrnuté sú aj prípravky založené na kapuste, ako sú Chucrut alebo Kimchi Kóre, rovnako ako nakladané uhorky a mexický jalapeño.

Fermentované mäso

Táto kategória obsahuje klobásy ako chorizo, Furt, Salami a Sopssatta. Výrobky, ktoré sa vyznačujú svojimi konkrétnymi príchuťami, okrem svojej vysokej ochrany kapacity.

Fermentované ryby a morské plody

Zahŕňa rôzne druhy rýb a mäkkýšov, ktoré sa zvyčajne fermenty zmiešajú s pastou alebo ryžou, ako je to v prípade plánu v Tahilandii.

Fermentované strukoviny

Laktická fermentácia aplikovaná na strukoviny je v niektorých ázijských krajinách tradičnou praxou. Miso je napríklad pasta vyrobená z fermentovaných sójových bôbov.

Fermentované semená

V tradičnej africkej kuchyni existuje široká škála výrobkov vyrábaných na fermentovaných semenách, ako sú Sumbala alebo Kenkei. Medzi tieto výrobky patria niektoré korenia a dokonca aj jogurty založené na cereáliách.

Odkazy

1. Beijerinck, m.W., Na fermentácii kyseliny mliečnej v mlieku., In: Knaw, Proceedings, 10 i, 1907, Amsterdam, 1907, s. 17-34.
2. Munoz, R., Moreno-Arribas, m., & De las rivas, b. (2011). Baktérie kyseliny mliečnej. Mikrobiológia molekulárneho vína, 1. vydanie.; Carrascosa, av, Muñoz, r., González, R., Eds, 191-226.
3. Národná rada pre výskum. (1992). Aplikácie biotechnológie v tradičných fermentovaných potravinách. Press národných akadémií.
4. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger princípy biochémie. Macmillan.
5. Soult, a. (2019). Chémia librettexts. Získané 24. apríla 2020, od spoločnosti Chem.Librettexts.orgán
6. Widystuti, Yantyati a Rohmatussolihat, Rohmatussolihat & Febrisiantosa, Andi. (2014). Úloha baktérií kyseliny mliečnej pri fermentácii mlieka. Potravinové a výživové vedy. 05. 435-442. 10.4236/fns.2014.54051.