77. Общая характеристика процессов брожения

Брожение» —ха­рактеризует энергетическую сторону способа существования не­скольких групп эубактерий, при котором они осуществляют в анаэробных условиях окислительно-восстановительные превраще­ния органических соединений, сопровождающиеся выходом энер­гии, которую эти организмы используют. Поскольку брожение протекает без участия молекулярного кислорода, все окислитель­но-восстановительные превращения субстрата происходят за счет его «внутренних» возможностей. Процесс брожения связан с та­кими перестройками органических молекул субстрата, в резуль­тате которых на окислительных этапах процесса высвобождается часть свободной энергии, заключенной в молекуле субстрата, и происходит ее запасание в молекулах АТФ. В процессе брожения, происходит расщепление углеродного скелета моле­кулы субстрата. Круг органических соединений, которые могут сбраживаться, довольно широк. Это углеводы, спирты, органические кислоты, аминокислоты, пурины, пиримидины. Химическое вещество мо­жет быть подвергнуто сбраживанию, если оно содержит неполно­стью окисленные (или восстановленные) углеродные атомы. В этом случае есть возможность для окислительно-восстановительных преобразований между молекулами (или внутри одного вида мо­лекул), возникающими из субстрата. В результате одна часть про­дуктов брожения будет более восстановленной, другая — более окисленной по сравнению с субстратом. Продуктами брожений являются различные органические кислоты (молочная, масляная, уксусная, муравьиная), спирты (этиловый, бутиловый, пропило-вый), ацетон, а также СО₂ и Н;. Обычно в процессе брожения образуется несколько продуктов. В зависимости от того, какой ос­новной продукт накапливается в среде, различают молочнокис­лое, спиртовое, масля нокислое, пропионовокислое и другие виды брожений. Следовательно, в каждом виде брожения можно выделить две стороны: окислительную и восстановительную.

78. Гомоферментативное молочнокислое брожение. Хемизм и энергетика процесса

Последовательность биохимических реакций, лежащих в ос­нове гомоферментативного молочнокислого брожения, получи­ла название гликолитического пути (гликолиза)', фруктозодифосфатного пути.Основными энергетическими ресурсами для эубактерий, осу­ществляющих гомоферментативное молочнокислое брожение, служат моносахара (в первую очередь глюкоза) и дисахара (маль­тоза, лактоза).

79.Гомоферментативные молочнокислые бактерии

Гомоферментативное молочнокислое брожение, в основе ко­торого лежит гликолитический путь разложения глюкозы, явля­ется единственным способом получения энергии для группы эубактерий, которые при сбраживании углеводов превращают в молоч­ную кислоту от 85 до 90% сахара среды. Бактерии, входящие в данную группу, морфологически различны. Это кокки, относя­щиеся к родам Стрептококкус, а также длинные или короткие палочки из рода Лактобацилюс. Последний подразделяется на 3 подрода. Бактерии, включенные в два из них Термобактерии и Стрептобактерии), также осуществляют гомоферментативное молочнокислое брожение. Все бактерии этой группы положитель­но окрашиваются по Граму, не образуют спор, неподвижны. Груп­па весьма гетерогенна в отношении нуклеотидного состава ДНК: молярное содержание ГЦ-пар оснований колеблется от 32 до 51 %. Значительные колебания по этому признаку характерны и для бактерий, объединенных в роды и даже подроды. Лактатдегидрогеназа, катализирующая превращение пирувата в лактат, стереоспецифична. Особ-ми конструктивного метаболизма гомоферментативных мол-х бактерий яв-ся слабо развитые био­синтетические способности, что выражается в большой зависи­мости их роста от наличия в питательной среде готовых органи­ческих веществ (ак, витамины группы В, пурины, пиримидины). В качестве источника углерода мол-лые бак­т используют лактозу (молочный сахар) или мальтозу (рас­тительный сахар, образующийся при гидролизе крахмала). Могут они также использовать некоторые пентозы, сахароспирты и орга­нические кислоты. Из всех известных непатогенных прокариот молочнокислые бактерии отличаются наибольшей требовательно­стью к субстрату. Зависимость этих бактерий от наличия готовых органических веществ среды указывает на примитивность в целом их конструктивного метаболизма.