Fermentacja alkoholowa/etanolowa — film z polskimi napisami

Widzieliśmy już wiele razy, że glikoliza to proces, który zaczynam od cząsteczki glukozy, która zawiera 6 atomów węgla i która ulega rozpadowi do dwóch cząsteczek kwasu pirogronowego z których każda zawiera 3 atomy węgla. W tym procesie, otrzymujemy zysk dwóch cząteczek ATP netto, redukujemy NAD+ do NADH, dodajemy anion wodorowy więc jest to redukcja, ta redukcja, która ma tutaj miejsce, I mówimy: Co się dzieje dalej? I oczywiście w wyniku tego powstaje woda I jony wodorowe. Ale wciąż pojawia się pytanie: ale co dalej? I moglibyśmy teraz mówić o oddychaniu komórkowym I to jest to co stanie sie w wielu organizmach, np. dzieje się w moim organizmie teraz w celu wytworzenia jak największej możliwej ilości ATP. To dlatego wdycham tlen. Bo tlen jest potrzebny do oddychania komórkowego. Ale czasami nie mamy dostępu do tlenu lub mamy do czynienia z organizmem, który nie korzysta z tlenu lub nie przeprowadza procesu oddychania tlenowego. Widzieliśmy już jeden taki przypadek czyli fermentacja kwasu mlekowego. jest to sposób na ponownie wykorzystanie cząteczek NADH utleniając je. Utleniając je ponownie do NAD+ Więc to jest utlenianie, utlenianie NADH do NAD+, które zachodzi podczas fermentacji. Właściwie w dwóch odmianach fermentacji o których będziemy tutaj mówić. Fermentacja kwasu mlekowego, o której mówiliśmy, w której wykorzystujemy pirogronian, żeby utlenić NADH przez co pirogronian przekształca się w kwas mlekowy Używamy tego do produkcji jogurtów, kapusty kwaszonej, ma również miejsce w Twoich mięśniach, kiedy brakuje im tlenu. Jeśli szybko biegniesz lub podnosisz naprawdę ciężkie ciężary, fermentacja mlekowa zapewne zachodzi w Twoim organizmie. Ale teraz będziemy mówić o innym rodzaju fermentacji jest to fermentacja alkoholowa. Alkoholowa, nazywana również fermentacją etanolową. Fermentacja etanolowa. Dlatego, że gdy mówimy o piciu alkoholu, mówimy o etanolu. Fermentacja etanolowa. Jak pewnie się domyślasz, jest to proces w wyniku którego powstaje alkohol lub np. chleb. Jest używany na dużą skalę przy pieczeniu. Ale najpierw skupmy się na reakcji a potem porozmawiamy o tym gdzie możemy spotkać ten rodzaj fermentacji. Więc widzieliśmy, że pirogronian powstaje w wyniku glikolizy, z jednej cząsteczki glukozy powstają dwie cząsteczki pirogronianiu następnie, każda z tych cząsteczek pirogronianiu traci grupę karboksylową tą, którą widzimy tutaj i jest to ułatwiane przez dekarboksylazę pirogronianową. Jak nazwa wskazuje, chodzi o to, żeby usunąć grupę karboksylową pirogronianu. Kiedy pozbędziemy się grupy karboksylowej to widzimy, że jest to atom węgla i dwa tleny. Nie pokazuję Wam tu dokładnego mechanizmu reakcji, ale prowadzi to do powstania dwutlenku węgla, który zostaje uwolniony natomiast to co pozostaje, zaznaczam ponownie, że nie pokazuję Wam dokładnego przebiegu reakcji, a to co zostaje to aldehyd octowy. Aldehyd octowy W następnym kroku, aldehyd octowy może być zredukowany. Możecie powiedzieć w ten sposób , że jest on zredukowany przez NADH aby zmienić go w etanol. Jest to podobny mechanizm jak ten który widzieliśmy przy fermentacji mlekowej gdzie przeszliśmy z pirogronianu do kwasu mlekowego, ale teraz to aldehyd octowy zmienia się w etanol. Więc to tutaj, jest zredukowane. Zredukowane Zyskuje jon wodorkowy Zyskuje jon wodorkowy Zyskuje jon wodorkowy i podczas gdy to zostaje zredukowane, NADH jest utleniane. Więc to jest utleniane. A cały sens tych działań jest taki, żeby utlenić NADH i odtworzyć więcej NAD+, aby glikoliza mogła zajść ponownie. Tak jak wspominałem w filmie o fermentacji mlekowej, trochę szkoda tego, bo pirogronian ma wciąż w sobie energię. I jeśli tylko pojawiłby się tlen, mogło by zajść oddychanie tlenowe, moglibyśmy przejść do cyklu Krebsa, cyklu kwasu cytrynowego I uzyskać więcej energii. To samo dotyczy NADH, proces jego utleniania, mógłby zostać wykorzystany do wytworzenia większej ilości energii. Ale tego nie robimy kiedy przeprowadzamy jeden z procesów fermentacji, niezależnie czy jest to fermentacja etanolowa czy fermentacja mlekowa. Jednak jest to proces, który okazał się być bardzo pożyteczny dla cywilizacji ludzkiej. O ten tutaj, najbardziej znany aktor kiedy mówimy o fermentacji etanolowej albo alkoholowej, jest ten osobnik tutaj. Jest to komórka drożdży, Drożdże są sklasyfikowane jako grzyby. To jest komórka drożdży, która ma zaledwie kilka mikrometrów średnicy. Chociaż mogą się od siebie różnić I te odmiany drożdży są wykorzystywane na przykład przy produkcji chleba i wina lub alkoholu. Na przykład piwa Dlatego, że drożdże wykorzystują cukier, do przeprowadzenia glikolizy, a potem dokonują fermentacji alkoholowej. To co sprawia, że chleb jest taki puszysty, to ten krok tutaj, kiedy grupa karboksylowa zostaje oderwana od pirogronianu przy pomocy dekarboksylazy pirogronianowej, a dwutlenek węgla zostaje uwolniony. To właśnie sprawia, że chleb jest taki puszysty. Bąbelki przedostają się przez ciasto I powodują ten miły gąbczasty smak. Ale również zachodzi tutaj produkcja etanolu. Więc jest to ciekawy fakt, że przy produkcji chleba, trochę o tym czytałem, dużo etanolu może się wypiec, ale chleb będzie zwykle zawierał śladowe ilości alkoholu. Więc chleb będzie miał śladowe ilości etanolu, ponieważ cały proces polega na użyciu drożdży do zakwaszenia chleba. W celu nadania mu puszystości, te drożdze przeprowadzają glikolizę a fermentacja alkoholowa wytwarza etanol oraz dwutlenek węgla w rezultacie, to właśnie nadaje puszystości, mimo tego że nadal będą jakieś śladowe ilości alkoholu. A teraz gdybyśmy mówili o produkcji wina, naszym celem było by uzyskanie dokładnie tego etanolu który uważamy za tradycyjny alkohol spożywczy. Więc drożdże mają dość istotną rolę w naszym społeczeństwie.