160. Механизм спиртового брожения |
3 0 3 |
3. Уксусный альдегид восстанавливается за счет глюкозы в этиловый спирт; одновременно происходит образование глице риновой кислоты:
2СН3СНО + С6Н12Ов + 2Н30 -*■ 2С2Н5ОН + 2СН2ОН—СНОН—СООН
Теперь процесс становится стационарным: глицериновая кис лота снова дает (через пировиноградную кислоту) уксусный аль дегид и СОг и т. д. Таким образом, брожение протекает, минуя первую фазу. Если же к бродящей жидкости прибавить Na2S 0 3, то исключается последняя фаза, и уксусный альдегид переходит в бисульфитное соединение, на которое энзимы дрожжей не дей ствуют. В этом случае главными продуктами брожения являются глицерин, уксусный альдегид и углекислый газ:
Q H xA -► СН3ОН—СНОН—СН3ОН + СНзСНО + С02
Дрожжи сбраживают D-глюкозу, D-маннозу, D-фруктозу и D-галактозу. На другие гексозы, даже на антиподы упомяну тых углеводов, а также на пентозы, дрожжи не действуют. В мо лекулах D-глюкозы, D-маннозы и D-фруктозы пространственное расположение водорода и гидроксила у третьего, четвертого и пятого атомов углерода одинаково, в то время как в молекуле D-галактозы у одного из этих углеродных атомов, а именно у четвертого атома углерода, оно иное, и D-галактоза сбраживается дрожжами труднее; некоторые же виды дрожжей на нее вовсе не действуют. По образному сравнению Фишера, энзим должен подходить к веществу, как ключ к замку.
Спиртовое брожение гексоз вызывается дрожжами. Некото рые другие микроорганизмы вызывают иные виды брожения.
1. Молочнокислое брожение:
СсН120 6 2СН3—СНОН—СООН
2. Маслянокислое брожение:
С6Н120„ С3Н7—СООН + 2Н2+ 2С02
3. Лимоннокислое брожение:
С6Н120 6+ 0 2 НООС—СН2—С(ОН)(СООН)—СН2—СООН + 2Н20
4. Ацетонобутиловое брожение:
QH,A CjHjOH + С,Н,ОН + СН2СОСНя + н2 + со2
Процессы брожения имеют большое значение в промышлен ности. Биохимические процессы, происходящие под влиянием фер ментов, в ряде производств используются с практической целью. В организмах высших животных непрерывно протекают процессы биохимического растепления и синтеза моносахаридов. При мы шечном сокращении, в результате расщепления углеводов, обра зуется молочная кислота, а также ряд других продуктов.
3 0 4 |
Гл. XI. Углеводы |
|
САХАРОПОДОБНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ |
161. |
Свойства и строение дисахаридов. Полисахаридами на |
зываются углеводы, молекулы которых, присоединяя воду, рас щепляются на молекулы моносахаридов или более простых поли сахаридов. Они разделяются на две группы: сахароподобные по лисахариды и несахароподобные полисахариды. К первой группе относятся полисахариды, которые по своим свойствам прибли жаются к тросниковому сахару. Они большей частью хорошо кристаллизуются, растворимы в воде, обладают сладким вкусом и определенным молекулярным весом. Простейшими из них яв ляются дисахариды. Дисахаридами называются такие углеводы, молекула которых, присоединяя молекулу воды, расщепляется на две молекулы моносахаридов.
Примерами дисахаридов могут служить: 1) тростниковый, или свекловичный, сахар — так называемая сахароза; 2) соло довый сахар, или мальтоза; 3) молочный сахар, или лактоза; 4) целлобиоза. Состав всех этих дисахаридов выражается одной и той же фомулой С12Н22О11.
Сахароза гидролизуется на D-глюкозу и D-фруктозу:
С12Н22О11 "Т Н20 |
► C6H12Oe -j- свн 12о 6 |
сахароза |
D-глюкоза D-фруктоза |
Мальтоза и целлобиоза при гидролизе дают только молекулы D-глюкозы:
С12М22О11 "С Н20 ► 2С6Н120 6
мальтоза £>-глюкоза
Молочный сахар, гидролизуясь, переходит в D-глюкозу и D-галактозу:
Q2H22O11 4~н20 |
*■ с,нгА |
-р с,н12о6 |
молочный |
£>-глюкоза |
О-галактоза |
сахар |
|
|
Гидролиз дисахаридов происходит под влиянием кислот или энзимов. Действие последних носит избирательный характер. Инвертаза — один из энзимов дрожжей— гидролизует сахарозу, но не действует на молочный сахар; наоборот, эмульсин расщеп ляет молочный сахар, но не действует на сахарозу. Гидролиз дисахаридов является обратимой реакцией:
CnHjjOn + Н20 Д : СвН ,А + С6Н120 6
Тот энзим, который в присутствии избытка воды расщепляет дан ный дисахарид, в концентрированном растворе вызывает его об разование: мальтоза расщепляется мальтазой дрожжей на глюко зу; при действии же мальтазы на концентрированный раствор