Как происходит регуляция содержания глюкозы в плазме крови?

11 ответов на вопрос “Как происходит регуляция содержания глюкозы в плазме крови?”

  1. vvRn Ответить

    Существует еще один внутренний источник глюкозы — он задействуется, когда запасы гликогена исчерпаны, что обычно случается спустя сутки голодания или раньше — в результате тяжелых нервных и физических нагрузок. Этот процесс называется глюконеогенезом, который призван синтезировать глюкозу из:
    молочной кислоты (лактата)
    , образуемой в нагружаемых мышцах и эритроцитах;
    глицерола
    , получаемого организмом после ферментации жировой ткани;
    аминокислот
    — они образуются в результате распада мышечных тканей (белков).
    Сценарий получения глюкозы из аминокислот считается опасным для здоровья и жизни человека, поскольку «поедание» организмом собственной мышечной массы может затронуть такой орган, как сердце, а также гладкую мускулатуру кишечника, кровеносных сосудов.

    Анализ крови на глюкозу (сахар): норма показателей

    Исследование уровня сахара проводится несколькими способами, для каждого из которых существуют соответствующие показания. Определение концентрации этого вещества позволяет диагностировать ряд серьезных заболеваний.

    Сахар крови «натощак»

    Этот анализ сдается после 8–14-часового голодания. Забор крови осуществляется из вены. Общая норма гликемии у взрослых составляет 4,1–5,9 ммоль/л, у детей от одного месяца до 14 лет — 3,3–5,6 ммоль/л, у младенцев до месяца — 2,8–4,4 ммоль/л. У пожилых лиц (от 60 лет) и женщин в период беременности показатели могут несколько повышаться и достигать 4,6–6,7 ммоль/л.
    Подобное исследование проводится:
    при профилактических осмотрах;
    при ожирении или наличии патологий печени, надпочечников, щитовидной железы, гипофиза;
    при наличии симптомов гипергликемии: учащенном мочеиспускании, постоянном чувстве жажды, затуманивании зрения, утомляемости и подверженности инфекциям;
    при наличии признаков гипогликемии: усиленном аппетите, потливости, помутнениях сознания, слабости;
    с целью мониторинга состояния больного: при преддиабетическом состоянии и диабете;
    с целью исключения гестационного диабета: женщинам на 24–28 неделях беременности.
    Обнаружение глюкозы натощак в объеме 7,0 ммоль/л и выше — серьезный повод для проведения дополнительных лабораторных тестов, в том числе на гормоны и ферменты.

    Сахар крови «с нагрузкой» глюкозой

    Если результаты стандартного анализа на сахар вызывают у специалистов сомнения, то проводят тест толерантности к глюкозе. Он также может выполняться с целью выявления диабета и различных нарушений углеводного обмена.
    Проведение подобного исследования показано при наличии клинических признаков диабета, сочетающихся с нормальными показателями глюкозы в крови, при периодическом обнаружении сахара в моче, увеличении суточного количества мочи, наследственной склонности к диабету или наличии ретинопатии невыясненного происхождения. Такой анализ проводится женщинам, родившим детей с массой тела более четырех килограммов, а также их детям.
    В ходе обследования у больного берется кровь натощак, а затем он принимает 75 грамм глюкозы, растворенной в чае. Для детей дозировка рассчитывается по формуле 1,75 грамм/кг. Повторный анализ проводится спустя 1–2 часа после употребления препарата, при этом содержание сахара в крови не должно превышать отметку в 7,8 ммоль/л. Если уровень глюкозы в плазме через 2 часа после введения в пероральном глюкозотолерантном тесте составляет 11,1 ммоль/л и выше — это прямое указание на сахарный диабет. Если концентрация глюкозы ниже 11,1 ммоль/л, но выше 7,8 ммоль/л — мы имеем дело с нарушенной толерантностью к глюкозе.

    Гликированный гемоглобин

    Соединение гемоглобина эритроцитов с глюкозой. Измерение концентрации гликированного гемоглобина позволяет определить содержание сахара в крови за 2–3 последних месяца. Для проведения анализа у больного берется биоматериал после двух- или трехчасового голодания. К преимуществам этого анализа можно отнести то, что на его результаты не влияет наличие стресса или инфекций у пациента, а также прием лекарств.
    Проведение исследования показано:
    для диагностики преддиабетического состояния и диабета;
    для исследования динамики состояния диабетических больных;
    для оценки эффективности назначенного лечения;
    Показатель гликированного гемоглобина измеряется в процентах от общего количества гемоглобина. Нормой считается уровень менее 6%. Значение 6,5% и выше является критерием диагностики сахарного диабета.

    Фруктозамин

    Представляет собой соединение глюкозы с белками плазмы, позволяющее определить среднее содержание сахара за последние 2–3 недели. Для проведения анализа у пациента берется венозная кровь после 8-часового голодания. Нормальная концентрация фруктозамина — менее 319 мкмоль/л.
    Для ретроспективной оценки состояния больного чаще всего определяется содержание гликированного гемоглобина (анализ показывает концентрацию глюкозы за 3 месяца), а измерение концентрации фруктозамина назначается, когда нужно оценить состояние пациента за последние несколько недель, в частности:
    при резком изменении плана лечения диабета;
    при беременности у женщин, страдающих диабетом;
    у пациентов с анемией (в их случае исследование на гликированный гемоглобин не дает точных результатов).
    Если фиксируется значение выше 370 мкмоль/л — это говорит о декомпенсации углеводного обмена, почечной недостаточности, гипотиреозе или повышении иммуноглобулина класса А (IgA). Если фруктозамин ниже 286 мкмоль/л — это повод заподозрить гипопротеинемию (гипоальбуминемию) при нефротическом синдроме, диабетическую нефропатию, гипертиреоз или обильный прием аскорбиновой кислоты.

    С-пептид

    Это составная часть секрета поджелудочной железы, которая позволяет оценить выработку инсулина. Измерение количества данного вещества дает возможность провести диагностику диабета и оценить эффективность его лечения. С-пептид и инсулин вырабатываются в равном соотношении, но концентрация С-пептида является постоянной и не зависит от уровня глюкозы в крови человека. Соответственно определение его количества позволяет с высокой точностью оценить выработку инсулина. Нормальные показатели С-пептида натощак варьируются в широких пределах — 260–1730 пмоль/л.
    Повышение наблюдается после приема пищи, гормональных препаратов, глюкокортикостероидов, контрацептивов и некоторых других. Если этот фактор исключен, возможны гипертрофия бета-клеток, инсулинома, наличие антител к инсулину, инсулиннезависимый сахарный диабет, соматотропинома (опухоль гипофиза), апудома (опухоль, бесконтрольно продуцирующая инсулин в кровь), почечная недостаточность. Низкий уровень С-пептида говорит об инсулинозависимом сахарном диабете, проведении инсулинотерапии, алкогольной гипогликемии, стрессовом состоянии, о наличии антител к инсулиновым рецепторам (при инсулинорезистентном сахарном диабете II типа).

    Почему уровень глюкозы в крови может быть повышен или понижен?

    Итак, повышенная глюкоза в крови отмечается при наличии заболеваний эндокринной системы, поджелудочной железы, почек и печени, при инфаркте и инсульте, сахарном диабете. Почти те же причины, только с противоположным знаком, приводят к понижению глюкозы в крови. Сахар понижен при патологиях поджелудочной железы, некоторых эндокринных заболеваниях, передозировке инсулина, тяжелых болезнях печени, злокачественных опухолях, ферментопатии, вегетативных расстройствах, алкогольных и химических отравлениях, приеме стероидов и амфетаминов, лихорадке и сильной физической нагрузке. Гипогликемия может наблюдаться при продолжительном голодании, а также у недоношенных детей и у младенцев, родившихся от матерей с диабетом.

  2. vetalbob Ответить

    В процессе фотосинтеза растения синтезируют углеводы, которые транс­портируются из листьев в другие органы. На свету и в темноте клетки растения «дышат», окисляя углеводы молекулярным кислородом с образованием СО2 и воды. При этом освобождается большое количество свободной энергии:
    С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия;
    ∆G = -2882 кДж/моль (-686 ккал/моль)
    Эта формула в общем виде отражает чрезвычайно сложный, а главное, кон­тролируемый процесс, который условно можно разбить на три этапа: гликолиз, цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи (рис. 1).
    Гликолиз и цикл трикарбоновых кислот — это биохимические пути окисле­ния глюкозы, протекающие соответственно в цитозоле и матриксе митохонд­рий. В биохимических реакциях синтезируется небольшое количество АТФ, и главный их результат — образование соединений с высоким восстановитель­ным потенциалом — НАДН и ФАДН2. На заключительном этапе восстановительные эквиваленты окисляются в электрон-транспортной цепи, локализованной во внутренней мембране митохондрий. Перенос электрона в цепи за­вершается восстановлением кислорода до воды. В процессе электронного транспорта на мембране образуется электрохимический протонный градиент ΔµἨ, энергия которого используется для синтеза АТФ из АДФ и Фн. Процесс, в котором работа дыхательной цепи сопряжена с синтезом АТФ, получил на­звание окислительного фосфорилирования. Именно в этом процессе синтезиру­ется основная масса АТФ, образуемого при дыхании.
    И у растений, и у животных дыхание выполняет три основные функции. Во-первых, освобождаемая при окислении углеводов энергия преобразуется в конвертируемые формы клеточной энергии — ΔµἨи АТФ. Вторая, не менее важная функция — снабжение клетки метаболитами, которые образуются в ходе окисления глюкозы и используются в разнообразных биосинтезах. Третья функция связана с термогенезом, т. е. рассеиванием энергии в виде тепла. Про­цесс дыхания принципиально сходен у животных и растений, но у последних имеет свои особенности. Все вместе они отражают пластичность растительного метаболизма и связаны с функционированием, наряду с основными, альтер­нативных ферментов и реакций. Наличие альтернативных путей расширяет адап­тивные возможности растений, но усложняет (с точки зрения исследователя) систему регуляции метаболических процессов.

    Рис. 1. Основные этапы дыхания
    Окисление глюкозы в процессе гликолиза сопровождается восстановлением двух молекул НАД+, синтезом двух молекул АТФ и завершается образованием двух молекул пирувата. В митохондриях пируват подвергается полному окислению до СО2 в реакциях, катализируемых пируватдегидрогеназным комплексом (ПДК) и ферментами цикла трикарбоновых кислот (ЦТК). В этих процессах образуются 4НАДН, 1ФАДН2, а также одна молекула АТФ. Восстановительные эквива­ленты окисляются, отдавая электроны в электрон-транспортную цепь, локализованную во внутренней митохондриальной мембране. Электронный транспорт приводит к восстановлению кислорода до воды и сопряжен с синтезом основной массы АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.
    Основные события, связанные с дыханием, происходят в митохондриях. Растительные митохондрии, как правило, сферической или цилиндрической формы, их число может сильно варьировать в зависимости от метаболической активности клетки. Две мембраны, наружная и внутренняя, делят митохонд­рию на два функциональных компартмента — межмембранное пространство и матрикс (рис. 2).

    Рис. 2. Структура митохондрий
    Особые белки, называемые поринами, образуют в наружной мембране крупные гидрофильные каналы, или поры, через которые в меж­мембранное пространство из цитозоля свободно могут проникать соединения с молекулярной массой не более 10 кДа. Это практически все основные мета­болиты клетки. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, кри-сты, которые увеличивают ее поверхность. Во внутреннюю мембрану интегри­рованы электрон-транспортная цепь (ЭТЦ) и АТФ-синтаза. В отличие от дру­гих клеточных мембран внутренняя мембрана митохондрий обогащена белком (75 %) и содержит особый фосфолипид (дифосфатидилглицерол) — кардиолипин. Она пропускает газы, воду и небольшие липофильные молекулы, но непроницаема для заряженных молекул и ионов, что является обязательным условием ее функционирования как сопрягающей мембраны. Однако в мемб­ране есть белки — транспортеры, с помощью которых возможен обмен мета­болитами между матриксом и цитозолем . Матрикс, т. е. окруженное внутренней мембраной пространство, содержит ферменты цикла трикарбоновых кислот.
    ГЛЮКОЗА — ОСНОВНОЙ СУБСТРАТ ДЫХАНИЯ У РАСТЕНИЙ
    Основным субстратом дыхания у растений являются глюкоза и ее произ­водные, хотя в особых случаях дыхание могут поддерживать белки и жиры, запасенные в семенах. Глюкоза образуется в клетках растений при гидролизе крахмала и сахарозы — продуктов фотосинтеза. Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов — амилозы и амилопектина. Молекулы амилозы — это длинные, неразветвленные цепи α-D-глюкопиранозных остатков, соеди­ненных гликозидными α(1→4)-связями. Молекулы амилопектина также представлены цепями α -D-глюкопиранозных остатков, которые в точке ветвления образуют а(1→6)-связь. Крахмал как запасный полисахарид накапливается в хлоропластах и пластидах гетеротрофных тканей. Некоторые растения — топи­намбур (Heliantus tuberosus), георгин (Dahlia sp.) в качестве запасных углеводов могут использовать инулин и гемицеллюлозы. Сахароза — это дисахарид, обра­зованный остатками глюкозы и фруктозы. Она синтезируется в цитозоле, из фотосинтезирующих клеток по апопласту листа и сосудам флоэмы транспор­тируется в другие органы растения.
    Крахмал расщепляется до моносахаридов при участии ряда ферментов (α- и β-амилазы, α-1,6-глюкозидазы, крахмалфосфорилазы и др.) с образованием D-глюкозы или D-глюкозо-1-фосфата. Распад сахарозы может идти при обра­щении реакций ее синтеза, но в основном происходит в результате гидролиза при участии фермента инвертазы:
    сахароза + Н2О → фруктоза + глюкоза
    В геноме таких растений, как томат (Lycopersicon esculentum), кукуруза (Zea mays), арабидопсис (Arabidopsis thaliana), морковь (Dancus carota), обнаружено целое семейство ядерных генов, кодирующих разные изоформы инвертазы. Например, у моркови кислые инвертазы (оптимум рН 4,5 — 5,0) в пяти разных изоформах присутствуют в вакуоли и клеточной стенке. В цитозоле есть нейт­ральная инвертаза (оптимум рН 7,0—8,0), которая также может иметь несколько изоформ. Таким образом, у растений гидролиз сахарозы может идти в разных клеточных компартментах и контролируется сложным образом через актив­ность инвертаз, обладающих разными свойствами.
    Брожение- процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе брожение в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот, белков, органических кислот, жиров и др. компонентов тела. Одновременно накапливаются конечные продукты брожение. В зависимости от их характера различают брожение спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, ацетоно-бутиловое, ацетоно-этиловое и др. виды. Характер брожение, его интенсивность, количественные соотношения конечных продуктов, а также направление брожениезависят от особенностей его возбудителя и условий, при которых брожение протекает (pH, аэрация, субстрат и др.).
    Спиртовое Брожение. В 1836 французский учёный Каньяр де ла Тур установил, что спиртовое брожение связано с ростом и размножением дрожжей. Химическое уравнение спиртового брожение: C6H12O6 ® 2C2H5OH + 2CO2 было дано французскими химиками А. Лавуазье (1789) и Ж. Гей-Люссаком (1815). Л. Пастер пришёл к выводу (1857), что спиртовое брожение могут вызывать только живые дрожжи в анаэробных условиях («брожение — это жизнь без воздуха»). В противовес этому немецкий учёный Ю. Либих упорно настаивал на том, что брожение происходит вне живой клетки. На возможность бесклеточного спиртового брожение впервые (1871) указала русский врач-биохимик М. М. Манассеина.
    Немецкий химик Э. Бухнер в 1897, отжав под большим давлением дрожжи, растёртые с кварцевым песком, получил бесклеточный сок, сбраживающий сахар с образованием спирта иCO2. При нагревании до 50°C и выше сок утрачивал бродильные свойства. Всё это указывало на ферментативную природу активного начала, содержащегося в дрожжевом соке. Русский химик Л. А. Иванов обнаружил (1905), что добавленные к дрожжевому соку фосфаты в несколько раз повышают скорость брожение.
    Исследования отечественных биохимиков А. И. Лебедева, С. П. Костычева, Я. О. Парнаса и немецких биохимиков К. Нейберга, Г. Эмбдена, О. Мейергофа и др. подтвердили, что фосфорная кислота участвует в важнейших этапах спиртового брожение

    В дальнейшем многие исследователи детально изучили ферментативную природу и механизм спиртового брожение (см. схему). Первая реакция превращения глюкозы при спиртовом брожение — присоединение к глюкозе под влиянием фермента глюкокиназы остатка фосфорной кислоты отаденозинтрифосфорной кислоты (АТФ, см. Аденозинфосфорные кислоты). При этом образуются аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и глюкозо-6-фосфорная кислотата. Последняя под действием фермента глюкозофосфати-зомеразы превращается в фруктозо-6-фосфорную кислоту, которая, получая от новой молекулы АТФ (при участии фермента фосфофруктокиназы) ещё один остаток фосфорной кислоты, превращается в фруктозо-1,6-дифосфорную кислоту. (Эта и следующая реакции, обозначенные встречными стрелками, обратимы, т. е. их направление зависит от условий — концентрации фермента, pH и др.) Под влиянием фермента кетозо-1-фосфатальдолазы фруктозо-1,6-дифосфорная кислота расщепляется на глицеринальдегидфосфорную и диоксиацетонфосфорную кислоты которые могут превращаться друг в друга под действием фермента триозофосфатизомеразы. Глицеринальдегидфосфорная кислота, присоединяя молекулу неорганической фосфорной кислоты и окисляясь под действием фермента дегидрогеназы фосфоглицеринальдегида, активной группой которого у дрожжей является никотинамидадениндинуклеотид (НАД), превращается в 1,3-дифосфоглицериновую кислоту. Молекула диоксиацетонфосфорной кислоты под действием триозофосфатизомеразы даёт вторую молекулу глицеринальдегидфосфорной кислоты, также подвергающуюся окислению до 1,3-дифосфоглицериновой кислоты; последняя, отдавая АДФ (под действием фермента фосфоглицераткиназы) один остаток фосфорной кислоты, превращается в З-фосфоглицериновую кислоту, которая под действием фермента фосфоглицеро-мутазы превращается в 2-фосфоглицериновую кислоту, а она под влиянием фермента фосфопируват-гидратазы — в фосфоенол-пировиноградную кислоту. Последняя при участии фермента пируваткиназы передаёт остаток фосфорнойкислоты молекуле АДФ, в результате чего образуется молекула АТФ и молекула енолпировиноградной кислоты, которая весьма нестойка и переходит в пировиноградную кислоту. Эта кислота при участии имеющегося в дрожжах фермента пируватдекарбоксилазы расщепляется на уксусный альдегид и двуокись углерода. Уксусный альдегид, реагируя с образовавшейся при окислении глицеринальдегидфосфорной кислоты восстановленной формой никотинамидадениндинуклеотида (НАД-Н), при участии фермента алкогольдегидрогеназы превращается в этиловый спирт. Суммарно уравнение спиртового брожение может быть представлено в следующем виде:
    C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ ® 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2АТФ.
    Т. о., при сбраживании 1 моля глюкозы образуются 2 моля этилового спирта, 2 моля CO2, а также в результате фосфорилирования 2 молей АДФ образуются 2 моля АТФ. Термодинамические расчёты показывают, что при спиртовом брожение превращение 1 моля глюкозы может сопровождаться уменьшением свободной энергии примерно на 210 кдж (50 000 кал), т. е. энергия, аккумулированная в 1 моле этилового спирта, на 210 кдж (50 000 кал) меньше энергии 1 моля глюкозы. При образовании 1 моля АТФ (макроэргических — богатых энергией фосфатных соединений) используется 42 кдж (10 000 кал). Следовательно, значительная часть энергии, освобождающейся при спиртовом брожение, запасается в виде АТФ, обеспечивающей разнообразные энергетические потребности дрожжевых клеток. Такое же биологическое значение имеет процесс брожение и у др. микроорганизмов. При полном сгорании 1 моля глюкозы (с образованием CO2 и H2O) изменение свободной энергии достигает 2,87 Мдж (686 000 кал). Иначе говоря, дрожжевая клетка использует лишь 7% энергии глюкозы. Это показывает малую эффективность анаэробных процессов по сравнению с процессами, идущими в присутствии кислорода. При наличии кислорода спиртовое брожение угнетается или прекращается и дрожжи получают энергию для жизнедеятельности в процессе дыхания. Наблюдается тесная связь между брожением и дыханием микроорганизмов, растений и животных. Ферменты, участвующие в спиртовом брожение, имеются также в тканях животных и растений. Во многих случаях первые этапы расщепления сахаров, вплоть до образования пировиноградной кислоты, — общие для брожение и дыхания. Большее значение процесс анаэробного распада глюкозы имеет и при сокращении мышц , первые этапы этого процесса также сходны с начальными реакциями спиртового брожение.
    Сбраживание углеводов (глюкозы, ферментативных гидролизатов крахмала, кислотных гидролизатов древесины) используется во многих отраслях промышленности: для получения этилового спирта, глицерина и др. технических и пищевых продуктов. На спиртовом Брожение основаны приготовление теста в хлебопекарной промышленности, виноделие и пивоварение.
    Молочнокислое Брожение. Молочнокислые бактерии подразделяют на 2 группы — гомоферментативные и гетероферментативные. Гомоферментативные бактерии (например, Lactobacillus delbrückii) расщепляют моносахариды с образованием двух молекул молочной кислоты в соответствии с суммарным уравнением:
    C6H12O6 = 2CH3CHOH·COOH.
    Гетероферментативные бактерии (например, Bacterium lactis aerogenes) ведут сбраживание с образованием молочной кислоты, уксусной кислоты, этилового спирта и CO2, а также образуют небольшое количество ароматических. веществ — диацетила, эфиров и т.д.
    При молочнокислом брожение превращение углеводов, особенно на первых этапах, близко к реакциям спиртового брожение, за исключением декарбоксилирования пировиноградной кислоты, которая восстанавливается до молочной кислоты за счёт водорода, получаемого от НАД-Н. Гомоферментативное молочнокислое брожение используется для получения молочной кислоты, при изготовлении различных кислых молочных продуктов, хлеба и в силосовании кормов в сельском хозяйстве. Гетероферментативное молочнокислое брожение происходит при консервировании различных плодов и овощей путём квашения.
    Маслянокислое Брожение. Сбраживание углеводов с преимущественным образованием масляной кислоты производят многие анаэробные бактерии, относящиеся к роду Clostridium. Первые этапы расщепления углеводов при маслянокислом Брожение аналогичны соответстветственным этапам спиртового брожение, вплоть до образования пировиноградной кислоты, из которой при маслянокислом брожение образуется ацетил-кофермент A (CH3CO-KoA). Ацетил-KoA может служить предшественником масляной кислоты, подвергаясь следующим превращениям:

    Маслянокислое Брожение применялось для получения масляной кислоты из крахмала.
    Ацетоно-бутиловое брожение бактерии Clostridium acetobutylicum сбраживают углеводы с преим. образованием бутилового спирта (CH3CH2CH2CH2OH) и ацетона (CH3COCH3). При этом образуются также в сравнительно небольших количествах водород, CO2, уксусная, масляная кислоты, этиловый спирт. Первые этапы расщепления углеводов те же, что и при спиртовом брожении. Бутиловый спирт образуется путём восстановления масляной кислоты:
    CH3CH2CH2COOH + 4H = CH3CH2CH2CH2OH + H2O.
    Ацетон же образуется декарбоксилированием ацетоуксусной кислоты, которая получается в результате конденсации двух молекул уксусной кислоты. Исследованиями В. Н. Шапошникова показано, что ацетоно-бутиловое брожение (как и ряд др., например пропионовокислое, маслянокислое) в опытах с растущей культурой происходит в две фазы. В первую фазу брожение параллельно с нарастанием биомассы накапливаются уксусная и масляная кислоты; во вторую фазу образуются преимущественно ацетон и бутиловый спирт. При ацетоно-бутиловом брожение сбраживаются моносахариды, дисахариды и полисахариды — крахмал, инсулин, но не сбраживаются клетчатка и гемицеллюлоза. Ацетоно-бутиловое брожение использовалось для промышленного получения бутилового спирта и ацетона, применяемых в химической и лакокрасочной промышленности.
    Сбраживание белков. Некоторые бактерии из рода Clostridium — гнилостные анаэробы — способны сбраживать не только углеводы, но и аминокислоты. Эти бактерии более приспособлены к использованию белков, расщепляемых ими при помощи протеолитических ферментов до аминокислот, которые затем подвергаются брожение. Процесс сбраживания белков имеет значение в круговороте веществ в природе.

    Пропионовокислое Брожение.     Основные продукты пропионовокислого брожение, вызываемого несколькими видами бактерий из рода Propionibacterium, — пропионовая (CH3CH2OH) и уксусная кислоты и CO2. Химизм пропионовокислого брожение сильно изменяется в зависимости от условий. Это, по-видимому, объясняется способностью пропионовых бактерий перестраивать обмен веществ, например в зависимости от аэрации. При доступе кислорода они ведут окислительный процесс, а в его отсутствии расщепляют гексозы путём брожение. Пропионовые бактерии способны фиксировать CO2, при этом из пировиноградной к-ты и CO2 образуется щавелевоуксусная к-та, превращающаяся в янтарную к-ту, из которой декарбоксилированием образуется пропионовая к-та:

    Существуют брожение, которые сопровождаются и восстановительными процессами. Примером такого «окислительного» брожение служит лимоннокислое брожение. Многие плесневые грибы сбраживают сахара с образованием лимонной кислоты. Наиболее активные штаммы Aspergillus niger превращают до 90% потребленного сахара в лимонную кислоту. Значительная часть лимонной кислоты, используемой в пищевой промышленности, производится микробиологическим путём — глубинным и поверхностным культивированием плесневых грибов.
    Иногда по традиции и чисто окислительные процессы, осуществляемые микроорганизмами, называется брожение. Примерами таких процессов могут служить уксуснокислое и глюконовокислое брожение.
    Уксуснокислое Брожение. Бактерии, относящиеся к роду Acetobacter, окисляют этиловый спирт в уксусную кислоту в соответствии с суммарной реакцией:

    Промежуточное соединение при окислении спирта в уксусную кислоту — уксусный альдегид. Многие уксуснокислые бактерии, кроме окисления спирта в уксусную кислоту, осуществляют окисление глюкозы в глюконовую и кетоглюконовую кислоты.
    Глюконовокислое Брожение осуществляют и некоторые плесневые грибы, способные окислять альдегидную группу глюкозы, превращая последнюю в глюконовую кислоту:

    Кальциевая соль глюконовой кислоты служит хорошим источником кальция для людей и животных.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *