fermantasyonVücudun nişasta veya şeker gibi bir karbonhidratı alkol veya aside dönüştürdüğü metabolik süreç. Örneğin maya, şekeri alkole çevirerek enerji elde etmek için bu işlemi gerçekleştirir.
Bakteriler karbonhidratları laktik aside dönüştürür fermantasyon gerçekleştirir. Zymology, uygulamalı fermantasyon bilimidir. isminde. fermantasyonBu, oksijen kullanmadan karbonhidratlardan enerji elde etmek için biyokimyasal bir reaksiyondur. Organizmalar hayatta kalmak için bu süreci kullanır ve birçok ticari uygulaması vardır. 14. yüzyıla kadar uzanan bu süreç, insanlar tarafından farkında olmadan birçok gıdayı üretmek için kullanılmıştır. ilerleyen süreçlerde bilimsel araştırmalara konu olmuştur. fermantasyonGünümüzde birçok gıda maddesinin üretilmesi bilinçli bir süreçtir.
fermantasyonMaya hücrelerinde, bakterilerde ve ayrıca hayvanların kaslarında bulunur. Bu, glikozun parçalanması için anaerobik bir yoldur. Vücudumuzda yani hücrede dakika düzeyinde gerçekleşen solunuma hücresel solunum denir. Bu, oksijen varlığında veya yokluğunda meydana gelir. Her türlü hücresel solunum, 3-C molekülü olan pirüvik asidin son ürün olarak oluşturulduğu glikoliz ile başlar.
fermantasyon tarihi
fermantasyon ne demek? Bir kelimenin kökenini incelediğimizde; “Enzim” terimi, “kaynatmak” anlamına gelen Latince fervere kelimesinden gelir. Modern anlamda olmasa da, kelime fermantasyonu14. yüzyılın sonunda simyacılar tarafından tanımlandı. Kimyasal fermantasyon süreci1600’lü yıllarda bilimsel araştırmalara konu olmuştur.
Biyokimyasal süreç anlaşılmadan çok önce insanlar bu süreci şarap, bal likörü, peynir ve bira gibi ürünler üretmek için kullanıyorlardı. 1850’lerde ve 1860’larda Louis Pasteur, fermantasyonun canlı hücrelerden geldiğini gösterdiğinde, süreci inceleyen ilk zymourg (zimolog) veya bilim adamı oldu. Pasteur’ün maya hücrelerinde fermantasyondan sorumlu enzimi izole etme girişimleri başarısız oldu.
1897’de Alman kimyager Eduard Buechner, öğütülmüş mayadan sıvı çıkardı ve sıvının bir şeker çözeltisini fermente edebildiğini keşfetti. Buechner’ın deneyi, biyokimya biliminin başlangıcı olarak kabul edilir ve ona 1907 Nobel Kimya Ödülü’nü kazandırmıştır.
fermantasyon süreci
fermantasyon Bu, oksijen kullanmayan anaerobik bir işlemdir. fermantasyon süreciiki ana aşama içerir; NADH’den piruvata veya türevlerine glikoliz ve elektron transferi. İlk adım; glikoliz ayrıca hücresel solunumun ilk adımıdır. Glikoliz, şekerin parçalanmasını ifade eder. Bunun nedeni, 6 karbonlu bir şeker molekülü olan glikozun glikolizden sonra iki piruvata (3 karbonlu bir bileşik) parçalanmasıdır.
Glikolizde, glikoz, kimyasal enerjiyi toplamak için piruvata oksitlenir. İlk aşama enerji yatırım aşaması olarak adlandırılır çünkü işlemde ATP molekülleri kullanılır. Bir sonraki aşama enerji ödeme aşamasıdır. Bunun nedeni, ATP’nin artık substrat seviyesinde fosforilasyon yoluyla üretilmesidir.
ATP’ye ek olarak, başka bir yüksek enerjili molekül olan NADH üretilir. NADH, gliseraldehit fosfatın (enerji giriş aşamasının bir ürünü) oksidasyonu sırasında oluşur ve ardından H+ ve elektronlar NAD+’ya aktarılır. Enerji ödeme adımının son ürünü piruvattır. Piruvat daha sonra elektronların NADH’den piruvat veya türevlerine transferi olan bir sonraki fermantasyon adımında kullanılır. Bu adım, yukarıda belirtildiği gibi enerji harcama aşamasında glikolizde kullanıldığı için önemli olan NAD+’yı yeniden üretir.
Fermantasyon sırasında ne kadar ATP üretilir? Bu, süreçle ilgili en sık sorulan sorulardan biridir. Glikolizden sonra sitrik asit döngüsünü atladığı için, enerji kazancı glikoz molekülü başına iki ATP molekülüdür.
Yukarıda açıklandığı gibi, NADH ikinci adımda, NADH’den piruvata veya asetaldehit gibi türevlerine bir elektron aktarıldığında tüketilir. Böylece fermantasyon sırasında net NADH oluşumu olmaz. Aynı nedenle, oksidatif fosforilasyon ile ATP üretiminin olmaması sadece substrat seviyesinde gözlenir. Hücresel solunumda NADH, zincir boyunca elektronları taşımak ve oksidatif fosforilasyon yoluyla ATP üretmek için elektron taşıma zincirine girer.
Fermantasyon nerede gerçekleşir? Bu soru, bu süreçle ilgili en sık sorulan sorulardan biridir. NADH’den piruvata veya türevlerine glikoliz ve elektron transferi sitoplazmada (özellikle sitozolde) meydana gelir.
Fermantasyona ne sebep olur? Bu soru süreçle ilgili en sık sorulan sorulardan biridir. Glikolizin bir sonucu olarak piruvat varlığı, fermantasyonu teşvik eder. Aerobik solunum yapan bazı hücreler (kas hücreleri gibi), oksijenin az olduğu ancak enerji gereksinimlerinin yüksek olduğu durumlarda fermantasyona başvurabilir. Kas hücreleri, oksijen kaynağı artık sınırlı olmadığında kas hücresi tekrar nefes alabilene kadar hızlı bir şekilde enerji üretmek için fermantasyonu kullanarak zaman kazanıyor gibi görünüyor.
fermantasyon türleri
- etanol fermantasyonu
etanol fermantasyonunihai ürünün etanol (veya etil alkol) olduğu yerde fermantasyon türüDurmak. Bu üç aşamalı bir süreçtir. İlk olarak, glikoz glikoliz ile oksitlenir ve iki piruvat molekülü oluşur. İkincisi, her piruvat, asetaldehit oluşturmak için karbondioksit salar. Üçüncüsü, asetaldehit, NADH’den hidrojen iyonlarını temizler, sonunda etanol oluşturur ve NADH’yi tekrar NAD+’ya dönüştürür. İkinci ve üçüncü adımları katalize eden enzimler sırasıyla piruvat karboksilaz ve alkol dehidrojenazdır.
Mayalar ve bazı anaerobik bakteriler (örn. Zymomonas mobilis) etanol fermantasyonu yapabilir. Bu mikroskobik organizmalar gıda endüstrisinde alkollü içecek yapımında ve ekmek hamuru yapımında kullanılmaktadır. Bazı balık grupları (Japon balığı ve turp sazanı gibi), özellikle anoksik bir ortamda (oksijen eksikliği) fermente olabilir ve etanol üretebilir. Bu Kıbrıslı balık türleri, miyotomal kaslarında etanol oluşturur. etanol fermantasyonu dıştan, laktik fermantasyon onlar da yapabilir.
- laktik asit fermantasyonu
laktik fermantasyonşekerlerin enerji için laktata dönüştürüldüğü biyolojik bir süreçtir. laktik fermantasyon, etanol fermantasyonuBenzer şekilde, bir hücrenin sitozolünde laktik asit fermantasyon gerçekleşir.
İki tip laktik asit fermantasyonu sahip; homolaktik fermantasyon VE heterolaktik fermantasyon. Homolaktik fermantasyon, laktatın nihai ürün olduğu zamandır. Bu, laktatın yanı sıra etanol ve karbondioksit gibi başka son ürünler olduğunda heterolaktik tiptir. Bununla birlikte, her ikisi de glikoliz ile başlar ve sonunda her glikoz molekülü ile iki piruvat üretir.
Homolaktik fermantasyon karbondioksit salmaz. Ek olarak, piruvat doğrudan NADH tarafından indirgenir. Bu, laktat (laktik asidin iyonize formu) oluşumuna ve NAD+’nın yenilenmesine yol açar. Bu reaksiyondan sorumlu enzim laktat dehidrojenazdır.
laktik fermantasyon peynir, yoğurt, aseton ve metil alkol yapımında kullanılır fermantasyon türüDurmak.
aktif fiziksel çalışma sırasında kas hücrelerinde oluşur. fermantasyon türüDurmak. Laktat, kan yoluyla karaciğere taşınması için kas hücresi tarafından kan dolaşımına salgılanan bir atık üründür. Karaciğer hücresi, laktat dehidrogenaz enzimini kullanarak kandan laktatı tekrar piruvata dönüştürmek için alır. Corey döngüsü adı verilen bu süreç, reaksiyonun her iki yönde de gidebileceği anlamına gelir.
Fermantasyon ile elde edilen ürün numuneleri
Çoğu insan fermantasyon ürünü yeme-içme hakkında bilgi sahibi olan, Fermantasyondan kaynaklanan ürün örnekleri bunlar:
- Bira
- Şarap
- yoğurt
- Peynir
- Lahana turşusu, kimchi (Kore turşusu) ve sucuk gibi laktik asit içeren bazı asitli yiyecekler.
- Mayalı mayalı ekmek
- Drenaj temizliği
- Biyoyakıtlar gibi bazı endüstriyel alkol üretimi
- hidrojen gazı