1. Pode organismos foto e quimiossintéticos obter energia de oxidação orgânica? Claro que podem. As plantas e os quimiossintéticos são caracterizados pela oxidação, pois precisam de energia! No entanto, os autotróficos irão oxidar as substâncias que eles próprios sintetizaram.

2. Por que os organismos aeróbicos oxigênio? Qual é o papel da oxidação biológica? O oxigênio é definitivo aceptor de elétrons que vêm de níveis mais elevados de energia de substâncias oxidáveis. Durante este processo elétrons liberam uma quantidade significativa de energia, e o papel da oxidação está justamente nisso! A oxidação é a perda de elétrons ou um átomo de hidrogênio, a redução é a sua adição.

3. Qual é a diferença entre combustão e oxidação biológica? Como resultado da combustão, toda a energia é completamente liberada na forma aquecer. Mas com a oxidação, tudo é mais complicado: apenas 45% da energia também é liberada na forma de calor e é gasta para manter a temperatura normal do corpo. Mas 55 por cento - na forma de energia ATP e outras baterias biológicas. Portanto, a maior parte da energia ainda vai para criar conexões de alta energia.

Fases do metabolismo energético

1. Estágio preparatório caracterizado quebra de polímeros em monômeros(polissacarídeos são convertidos em glicose, proteínas em aminoácidos), gorduras em glicerol e ácidos graxos. Nesta fase, uma certa quantidade de energia é liberada na forma de calor. O processo ocorre na célula lisossomos, ao nível do organismo - em sistema digestivo. É por isso que após o início do processo de digestão, a temperatura do corpo aumenta.

2. glicolise, ou estágio anóxico- ocorre oxidação incompleta da glicose.

3. estágio de oxigênio- a quebra final da glicose.

glicolise

1. glicolise ocorre no citoplasma. Glicose C 6 H 12 O 6 clivada em PVC (ácido pirúvico) C 3 H 4 O 3 - em duas moléculas de PVC de três carbonos. Existem 9 enzimas diferentes envolvidas aqui.

1) Ao mesmo tempo, duas moléculas de PVC têm 4 átomos de hidrogênio a menos que a glicose C 6 H 12 O 6, C 3 H 4 O 3 - PVC (2 moléculas - C 6 H 8 O 6).

2) Onde são gastos 4 átomos de hidrogênio? Devido a 2 átomos 2 átomos de NAD+ são reduzidos a dois NADH. Devido aos outros 2 átomos de hidrogênio, o PVC pode se transformar em ácido lático C 3 H 6 O 3 .

3) E devido à energia dos elétrons transferidos de níveis de alta energia de glicose para um nível mais baixo de NAD +, 2 moléculas de ATP a partir de ADP e ácido fosfórico.

4) Parte da energia é desperdiçada na forma aquecer.

2. Se não há oxigênio na célula, ou não há suficiente, então 2 moléculas de PVC são restauradas devido a dois NADH para ácido lático: 2C 3 H 4 O 3 + 2NADH + 2H + \u003d 2C 3 H 6 O 3 (ácido lático) + 2HAD +. A presença de ácido lático causa dores musculares durante o exercício e falta de oxigênio. Após uma carga ativa, o ácido é enviado para o fígado, onde o hidrogênio é separado dele, ou seja, volta a ser PVC. Este PVC pode entrar nas mitocôndrias para a quebra completa e a formação de ATP. Parte do ATP também é usado para converter a maior parte do PVC de volta em glicose, revertendo a glicólise. A glicose no sangue irá para os músculos e será armazenada como glicogênio.

3. Como resultado oxidação anóxica da glicoseé criado no total 2 moléculas de ATP.

4. Se a célula já tem ou começa a entrar oxigênio, o PVC não pode mais ser restaurado a ácido lático, mas é enviado para a mitocôndria, onde é completamente oxidação a CO 2 eH 2 O.

Fermentação

1. Fermentação- trata-se de uma quebra metabólica anaeróbica (sem oxigênio) de moléculas de vários nutrientes, como a glicose.

2. A fermentação alcoólica, láctica, butírica e acética ocorre em condições anaeróbicas no citoplasma. Essencialmente como o processo de fermentação corresponde à glicólise.

3. A fermentação alcoólica é específica para leveduras, alguns fungos, plantas, bactérias, que em condições anóxicas mudam para fermentação.

4. Para resolver os problemas, é importante saber que em cada caso, durante a fermentação, a glicose é liberada da glicose 2 ATP, álcool ou ácidos- óleo, vinagre, leite. Durante a fermentação alcoólica (e butírica), não apenas o álcool, o ATP, mas também o dióxido de carbono são liberados da glicose.

Fase de oxigênio do metabolismo energético inclui duas etapas.

1. Ciclo do ácido tricarboxílico (ciclo de Krebs).

2. Fosforilação oxidativa.

troca de energia(catabolismo, dissimilação) - um conjunto de reações de divisão de substâncias orgânicas, acompanhadas pela liberação de energia. A energia liberada durante a quebra de substâncias orgânicas não é imediatamente utilizada pela célula, mas é armazenada na forma de ATP e outros compostos de alta energia. O ATP é a fonte universal de energia da célula. A síntese de ATP ocorre nas células de todos os organismos no processo de fosforilação - a adição de fosfato inorgânico ao ADP.

No aeróbico os organismos (vivendo em um ambiente de oxigênio) distinguem três estágios do metabolismo energético: preparatório, oxidação livre de oxigênio e oxidação de oxigênio; no anaeróbico organismos (vivendo em um ambiente livre de oxigênio) e organismos aeróbicos com falta de oxigênio - duas etapas: oxidação preparatória, livre de oxigênio.

Estágio preparatório

Consiste na quebra enzimática de substâncias orgânicas complexas em simples: moléculas de proteína - em aminoácidos, gorduras - em glicerol e ácidos carboxílicos, carboidratos - em glicose, ácidos nucleicos - em nucleotídeos. A quebra de compostos orgânicos de alto peso molecular é realizada por enzimas do trato gastrointestinal ou por enzimas dos lisossomos. Toda a energia liberada é dissipada na forma de calor. As pequenas moléculas orgânicas resultantes podem ser usadas como "material de construção" ou podem ser decompostas.

Oxidação anóxica ou glicólise

Esta etapa consiste na divisão adicional de substâncias orgânicas formadas durante a etapa preparatória, ocorre no citoplasma da célula e não necessita da presença de oxigênio. A principal fonte de energia na célula é a glicose. O processo de quebra incompleta da glicose sem oxigênio - glicolise.

A perda de elétrons é chamada de oxidação, a aquisição é chamada de redução, enquanto o doador de elétrons é oxidado, o aceptor é reduzido.

Deve-se notar que a oxidação biológica nas células pode ocorrer tanto com a participação do oxigênio:

A + O 2 → AO 2,

e sem sua participação, devido à transferência de átomos de hidrogênio de uma substância para outra. Por exemplo, a substância "A" é oxidada à custa da substância "B":

AN 2 + B → A + BH 2

ou devido à transferência de elétrons, por exemplo, o ferro ferroso é oxidado a trivalente:

Fe2+ ​​→ Fe3+ + e-.

A glicólise é um processo complexo de várias etapas que inclui dez reações. Durante esse processo, ocorre a desidrogenação da glicose, a coenzima NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotídeo) serve como aceptor de hidrogênio. Como resultado de uma cadeia de reações enzimáticas, a glicose é convertida em duas moléculas de ácido pirúvico (PVA), enquanto um total de 2 moléculas de ATP e uma forma reduzida do transportador de hidrogênio NAD H 2 são formados:

C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2H 3 RO 4 + 2NAD + → 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP + 2H 2 O + 2NAD H 2.

O destino posterior do PVC depende da presença de oxigênio na célula. Se não houver oxigênio, as leveduras e as plantas sofrem fermentação alcoólica, na qual o acetaldeído é formado primeiro e depois o álcool etílico:

1. C 3 H 4 O 3 → CO 2 + CH 3 FILHO,
2. CH 3 SON + NAD H 2 → C 2 H 5 OH + OVER +.

Em animais e algumas bactérias, com falta de oxigênio, a fermentação do ácido lático ocorre com a formação de ácido lático:

C 3 H 4 O 3 + NAD H 2 → C 3 H 6 O 3 + SOBRE +.

Como resultado da glicólise de uma molécula de glicose, 200 kJ são liberados, dos quais 120 kJ são dissipados como calor e 80% são armazenados em ligações de ATP.

Oxigênio ou respiração

Consiste na quebra completa do ácido pirúvico, ocorre nas mitocôndrias e com a presença obrigatória de oxigênio.

O ácido pirúvico é transportado para as mitocôndrias (a estrutura e as funções das mitocôndrias - palestra nº 7). Aqui, a desidrogenação (eliminação do hidrogênio) e a descarboxilação (eliminação do dióxido de carbono) do PVC ocorrem com a formação de um grupo acetil de dois carbonos, que entra em um ciclo de reações chamado de reações do ciclo de Krebs. Há oxidação adicional associada à desidrogenação e descarboxilação. Como resultado, três moléculas de CO 2 são removidas da mitocôndria para cada molécula de PVC destruída; cinco pares de átomos de hidrogênio são formados associados a carreadores (4NAD H 2, FAD H 2), bem como uma molécula de ATP.

A reação geral da glicólise e destruição do PVC nas mitocôndrias em hidrogênio e dióxido de carbono é a seguinte:

C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O → 6CO 2 + 4ATP + 12H 2.

Duas moléculas de ATP são formadas como resultado da glicólise, duas - no ciclo de Krebs; dois pares de átomos de hidrogênio (2NADHH2) foram formados como resultado da glicólise, dez pares - no ciclo de Krebs.

A última etapa é a oxidação de pares de hidrogênio com a participação de oxigênio em água com fosforilação simultânea de ADP em ATP. O hidrogênio é transferido para três grandes complexos enzimáticos (flavoproteínas, coenzimas Q, citocromos) da cadeia respiratória localizada na membrana interna das mitocôndrias. Os elétrons são retirados do hidrogênio, que são eventualmente combinados com o oxigênio na matriz mitocondrial:

O 2 + e - → O 2 -.

Os prótons são bombeados para o espaço intermembranar das mitocôndrias, para o "reservatório de prótons". A membrana interna é impermeável aos íons de hidrogênio, por um lado é carregada negativamente (devido ao O 2 -), por outro - positivamente (devido ao H +). Quando a diferença de potencial através da membrana interna atinge 200 mV, os prótons passam pelo canal da enzima ATP sintetase, o ATP é formado e a citocromo oxidase catalisa a redução do oxigênio a água. Assim, como resultado da oxidação de doze pares de átomos de hidrogênio, 34 moléculas de ATP são formadas.

A fonte primária de energia para os organismos é o sol. Os quanta de luz são absorvidos pela clorofila contida nos cloroplastos das células vegetais verdes e se acumulam na forma de energia de ligações químicas de substâncias orgânicas - produtos da fotossíntese. As células heterotróficas de plantas e animais recebem energia de várias substâncias orgânicas (carboidratos, gorduras e proteínas) sintetizadas pelas células autotróficas. Os seres vivos que podem usar a energia da luz são chamados fototróficos, e a energia das ligações químicas - quimiotróficos.

O processo de consumo de energia e matéria é chamado de Comida. Existem dois tipos de nutrição: holozóico - prendendo partículas de alimentos dentro do corpo e holofítico - sem captura, através da absorção de nutrientes dissolvidos através das estruturas superficiais do corpo. Nutrientes que entram no corpo estão envolvidos em processos metabólicos. Respirando pode ser chamado de processo em que a oxidação de substâncias orgânicas leva à liberação de energia. A respiração interna, tecidual ou intracelular ocorre nas células. A maioria dos organismos é caracterizada respiração aeróbica, que requer oxigênio (Fig. 8.4). No anaeróbios, vivendo em um ambiente privado de oxigênio (bactérias), ou aeróbios com sua deficiência, a dissimilação procede de acordo com o tipo fermentação(respiração anaeróbica). As principais substâncias que se decompõem durante a respiração são os carboidratos - uma reserva de primeira ordem. Os lipídios representam uma reserva de segunda ordem, e somente quando as reservas de carboidratos e lipídios se esgotam, as proteínas são utilizadas para a respiração - uma reserva de terceira ordem. No processo de respiração, os elétrons são transferidos através de um sistema de moléculas transportadoras interconectadas: a perda de elétrons por uma molécula é chamada de oxidação, ligação de elétrons a uma molécula (aceptor) - recuperação, a energia liberada neste caso é armazenada em ligações macroérgicas da molécula de ATP. Um dos aceptores mais comuns nos biossistemas é o oxigênio. A energia é liberada em pequenas porções, principalmente na cadeia de transporte de elétrons.

troca de energia, ou dissimilação,é um conjunto de reações de separação de substâncias orgânicas, acompanhadas pela liberação de energia. Dependendo do habitat, um único processo de metabolismo energético pode ser dividido condicionalmente em vários estágios sucessivos. Na maioria dos organismos vivos - aeróbios que vivem em um ambiente de oxigênio, três estágios são realizados durante a dissimilação: preparatório, livre de oxigênio e oxigênio, durante o qual as substâncias orgânicas se decompõem em compostos inorgânicos.

Arroz. 8.4.

Primeira etapa. NO No sistema digestivo de substâncias alimentares orgânicas multicelulares, sob a ação das enzimas correspondentes, elas são divididas em moléculas simples: proteínas - em aminoácidos, polissacarídeos (amido, glicogênio) - em monossacarídeos (glicose), gorduras - em glicerol e ácidos graxos, ácidos nucleicos - em nucleotídeos, etc. . Nos unicelulares, a clivagem intracelular ocorre sob a ação de enzimas hidrolíticas dos lisossomos. NO Durante a digestão, uma pequena quantidade de energia é liberada, que é dissipada na forma de calor, e as pequenas moléculas orgânicas formadas podem sofrer uma nova divisão (dissimilação) ou serem usadas pela célula como “material de construção” para a síntese de seus compostos orgânicos próprios (assimilação).

Segunda fase- anóxica, ou fermentação, é realizada no citoplasma da célula. As substâncias formadas na fase preparatória - glicose, aminoácidos, etc. - sofrem posterior decomposição enzimática sem o uso de oxigênio. A principal fonte de energia na célula é a glicose. A quebra incompleta e livre de oxigênio da glicose (glicólise) é um processo de vários estágios de quebra da glicose em ácido pirúvico (P V K) e depois em ácidos lático, acético, butírico ou álcool etílico, ocorrendo no citoplasma da célula. Durante as reações da glicólise, uma grande quantidade de energia é liberada - 200 kJ / mol. Parte dessa energia (60%) é dissipada como calor, o restante (40%) é utilizado para a síntese de ATP. Os produtos da glicólise são ácido pirúvico, hidrogênio na forma de NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e energia na forma de ATP.

A reação global da glicólise é a seguinte:

Com diferentes tipos de fermentação, o destino posterior dos produtos da glicólise é diferente. Nas células animais que sofrem uma falta temporária de oxigênio, por exemplo, nas células musculares humanas durante o esforço físico excessivo, bem como em algumas bactérias, ocorre a fermentação do ácido lático, na qual o PVC é reduzido a ácido lático:

A bem conhecida fermentação láctica (durante a acidificação do leite, a formação de creme azedo, kefir, etc.) é causada por fungos e bactérias do ácido lático. Durante a fermentação alcoólica (plantas, alguns fungos, levedura de cerveja), os produtos da glicólise são álcool etílico e CO2. Em outros organismos, os produtos da fermentação podem ser álcool butílico, acetona, ácido acético, etc.

Terceiro estágio metabolismo energético - a oxidação completa, ou respiração aeróbica, ocorre nas mitocôndrias. Durante o ciclo dos ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs), o CO 2 é clivado do PVA, e o resíduo de dois carbonos é ligado à molécula de coenzima A com a formação de acetil coenzima A, na molécula da qual a energia é armazenada

(acetil-CoA também é formado durante a oxidação de ácidos graxos e alguns aminoácidos). No processo cíclico subsequente (Fig. 8.4), ocorrem interconversões de ácidos orgânicos, como resultado, a partir de uma molécula de acetil coenzima A, duas moléculas de CO2, quatro pares de átomos de hidrogênio transportados por NADH 2 e FADH 2 (flavina adenina dinucleotídeo) , e duas moléculas de ATP são formadas. As proteínas transportadoras de elétrons desempenham um papel importante em outros processos de oxidação. Eles transportam átomos de hidrogênio para a membrana mitocondrial interna, onde são passados ​​ao longo de uma cadeia de proteínas construídas na membrana. O transporte de partículas ao longo da cadeia de transporte é feito de tal forma que os prótons permanecem na parte externa da membrana e se acumulam no espaço intermembranar, transformando-a em um reservatório de H+, e os elétrons são transferidos para a superfície interna da membrana. membrana mitocondrial interna, onde eles são finalmente combinados com o oxigênio:

Como resultado, a membrana interna das mitocôndrias é carregada negativamente por dentro e positivamente por fora. Quando a diferença de potencial através da membrana atinge um nível crítico (200 mV), partículas de H+ carregadas positivamente começam a empurrar o canal ATPase (uma enzima construída na membrana mitocondrial interna) pela força do campo elétrico e, uma vez no superfície da membrana, interagem com o oxigênio, formando água. O processo nesta fase envolve fosforilação oxidativa- adição de fosfato inorgânico ao ADP e formação de ATP. Aproximadamente 55% da energia é armazenada nas ligações químicas do ATP e 45% é dissipada como calor.

Reações totais da respiração celular:

A energia liberada durante a quebra de substâncias orgânicas não é imediatamente utilizada pela célula, mas é armazenada na forma de compostos de alta energia, geralmente na forma de trifosfato de adenosina (ATP). Por sua natureza química, o ATP pertence aos mononucleotídeos e consiste em uma base nitrogenada de adenina, um carboidrato ribose e três resíduos de ácido fosfórico, interligados por ligações macroérgicas (30,6 kJ).

A energia liberada durante a hidrólise do ATP é usada pela célula para realizar trabalhos químicos, osmóticos, mecânicos e outros. O ATP é a fonte universal de energia da célula. O suprimento de ATP na célula é limitado e reabastecido devido ao processo de fosforilação, que ocorre em diferentes taxas durante a respiração, fermentação e fotossíntese.

Pontos de ancoragem

• O metabolismo consiste em dois processos intimamente interligados e dirigidos de forma oposta: assimilação e dissimilação.
• A grande maioria dos processos vitais que ocorrem na célula requer energia na forma de ATP.
• A quebra da glicose em organismos aeróbicos, em que a etapa anóxica é seguida pela quebra do ácido lático com a participação do oxigênio, é 18 vezes mais eficiente energeticamente do que a glicólise anaeróbica.

Perguntas e tarefas para repetição

• 1. O que é dissimilação? Descreva as etapas desse processo. Qual é o papel do ATP no metabolismo celular?
• 2. Conte-nos sobre o metabolismo energético na célula usando como exemplo a quebra da glicose.
• 3. Que organismos são chamados heterotróficos? Dar exemplos.
• 4. Onde, como resultado de que transformações de moléculas e em que quantidade se forma o ATP nos organismos vivos?
• 5. Quais organismos são chamados de autotróficos? Em que grupos se dividem os autótrofos?

A fermentação alcoólica está na base da preparação de qualquer bebida alcoólica. Esta é a maneira mais fácil e acessível de obter álcool etílico. O segundo método - hidratação com etileno, é sintético, raramente usado e apenas na produção de vodka. Analisaremos as características e condições da fermentação para entender melhor como o açúcar é convertido em álcool. Do ponto de vista prático, esse conhecimento ajudará a criar o ambiente ideal para o fermento - para colocar corretamente o mosto, o vinho ou a cerveja.

Fermentação alcoólica A levedura converte a glicose em álcool etílico e dióxido de carbono em um ambiente anaeróbico (livre de oxigênio). A equação é a seguinte:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Como resultado, uma molécula de glicose é convertida em 2 moléculas de álcool etílico e 2 moléculas de dióxido de carbono. Neste caso, a energia é liberada, o que leva a um ligeiro aumento na temperatura do meio. Os óleos fúsel também são formados durante o processo de fermentação: butila, amila, isoamila, isobutil e outros álcoois, que são subprodutos do metabolismo de aminoácidos. De muitas maneiras, os óleos fusel formam o aroma e o sabor da bebida, mas a maioria deles é prejudicial ao corpo humano; portanto, os fabricantes tentam purificar o álcool de óleos fusel prejudiciais, mas deixam os úteis.

Fermento- São fungos esféricos unicelulares (cerca de 1500 espécies), desenvolvendo-se ativamente em meio líquido ou semilíquido rico em açúcares: na superfície de frutos e folhas, no néctar das flores, fitomassa morta e até mesmo no solo.

Células de levedura sob um microscópio

Este é um dos primeiros organismos "domesticados" pelo homem, principalmente o fermento é usado para assar pão e fazer bebidas alcoólicas. Arqueólogos descobriram que os antigos egípcios por 6.000 anos aC. e. aprendeu a fazer cerveja, e por volta de 1200 aC. e. dominou a cozedura de pão de fermento.

O estudo científico da natureza da fermentação começou no século 19, a primeira fórmula química foi proposta por J. Gay-Lussac e A. Lavoisier, mas a essência do processo permaneceu obscura, surgiram duas teorias. O cientista alemão Justus von Liebig sugeriu que a fermentação é de natureza mecânica - as vibrações das moléculas dos organismos vivos são transmitidas ao açúcar, que é dividido em álcool e dióxido de carbono. Por sua vez, Louis Pasteur acreditava que a base do processo de fermentação é de natureza biológica - quando certas condições são atingidas, a levedura começa a processar o açúcar em álcool. Pasteur conseguiu provar sua hipótese empiricamente, mais tarde a natureza biológica da fermentação foi confirmada por outros cientistas.

A palavra russa "fermento" vem do verbo eslavo antigo "drozgati", que significa "esmagar" ou "amassar", há uma conexão clara com assar pão. Por sua vez, o nome em inglês para levedura "levedura" vem das palavras em inglês antigo "gist" e "gyst", que significam "espuma", "para liberar gás" e "ferver", que está mais próximo da destilação.

Como matéria-prima para álcool, açúcar, produtos contendo açúcar (principalmente frutas e bagas), bem como matérias-primas contendo amido: grãos e batatas são usados. O problema é que a levedura não pode fermentar o amido, então você primeiro precisa decompô-lo em açúcares simples, isso é feito por uma enzima chamada amilase. A amilase é encontrada no malte, um grão germinado, e é ativada em alta temperatura (geralmente 60-72°C), e o processo de conversão do amido em açúcares simples é chamado de "sacarificação". A sacarificação com malte ("quente") pode ser substituída pela introdução de enzimas sintéticas, nas quais o mosto não precisa ser aquecido, por isso o método é chamado de sacarificação "fria".

Condições de fermentação

Os seguintes fatores influenciam o desenvolvimento da levedura e o curso da fermentação: concentração de açúcar, temperatura e luz, acidez do ambiente e presença de oligoelementos, teor de álcool, acesso ao oxigênio.

1. Concentração de açúcar. Para a maioria das raças de levedura, o teor ideal de açúcar do mosto é de 10 a 15%. Em concentrações acima de 20%, a fermentação enfraquece e, em 30-35%, é quase garantido que ela pare, pois o açúcar se torna um conservante que impede que a levedura funcione.

Curiosamente, quando o teor de açúcar do meio está abaixo de 10%, a fermentação também ocorre mal, mas antes de adoçar o mosto, é preciso lembrar a concentração máxima de álcool (4º ponto) obtida durante a fermentação.

2. Temperatura e luz. Para a maioria das cepas de levedura, a temperatura ideal de fermentação é de 20-26°C (levedura de cerveja de baixa fermentação requer 5-10°C). A faixa permitida é de 18-30 °C. Em temperaturas mais baixas, a fermentação diminui significativamente e, em valores abaixo de zero, o processo para e a levedura “adormece” - cai em animação suspensa. Para retomar a fermentação, basta elevar a temperatura.

Uma temperatura muito alta matará o fermento. O limiar de resistência depende da tensão. Em geral, valores acima de 30-32°C são considerados perigosos (especialmente para vinho e cerveja), porém, existem raças separadas de levedura de álcool que podem suportar temperaturas do mosto de até 60°C. Se a levedura estiver “cozida”, você terá que adicionar um novo lote ao mosto para retomar a fermentação.

O próprio processo de fermentação causa um aumento de temperatura de vários graus - quanto maior o volume do mosto e quanto mais ativa a levedura, mais forte o aquecimento. Na prática, a correção da temperatura é feita se o volume for superior a 20 litros - é suficiente manter a temperatura abaixo de 3-4 graus do limite superior.

O recipiente é deixado em um local escuro ou coberto com um pano grosso. A ausência de luz solar direta evita o superaquecimento e tem um efeito positivo no trabalho do fermento - os fungos não gostam da luz solar.

3. Acidez do ambiente e presença de oligoelementos. Acidez média 4,0-4,5 pH promove a fermentação alcoólica e inibe o desenvolvimento de microorganismos de terceiros. Em um ambiente alcalino, glicerol e ácido acético são liberados. No mosto neutro, a fermentação prossegue normalmente, mas as bactérias patogênicas se desenvolvem ativamente. A acidez do mosto é corrigida antes da adição da levedura. Muitas vezes, os destiladores amadores aumentam a acidez com ácido cítrico ou qualquer suco ácido e, para reduzir o mosto, extinguem o mosto com giz ou o diluem com água.

Além de açúcar e água, o fermento requer outras substâncias - principalmente nitrogênio, fósforo e vitaminas. Esses oligoelementos são usados ​​pelas leveduras para a síntese dos aminoácidos que compõem suas proteínas, bem como para a reprodução no estágio inicial da fermentação. O problema é que em casa não será possível determinar com precisão a concentração de substâncias e exceder os valores permitidos pode afetar negativamente o sabor da bebida (especialmente para o vinho). Portanto, assume-se que as matérias-primas contendo amido e frutas contêm inicialmente a quantidade necessária de vitaminas, nitrogênio e fósforo. Normalmente, apenas purê de açúcar puro é alimentado.

4. Teor de álcool. Por um lado, o álcool etílico é um produto residual da levedura, por outro lado, é uma forte toxina para fungos de levedura. Em uma concentração de álcool no mosto de 3-4%, a fermentação diminui, o etanol começa a inibir o desenvolvimento de levedura, em 7-8% a levedura não se reproduz mais e em 10-14% eles param de processar açúcar - a fermentação para . Apenas algumas cepas de levedura cultivada, criadas em laboratório, são tolerantes a concentrações de álcool acima de 14% (algumas continuam a fermentar mesmo a 18% e acima). Cerca de 0,6% de álcool é obtido a partir de 1% de açúcar no mosto. Isso significa que para obter 12% de álcool, é necessária uma solução com teor de açúcar de 20% (20 × 0,6 = 12).

5. Acesso ao oxigênio. Em um ambiente anaeróbico (sem acesso ao oxigênio), a levedura visa a sobrevivência, não a reprodução. É nesse estado que o álcool máximo é liberado, portanto, na maioria dos casos, é necessário proteger o mosto do acesso do ar e, ao mesmo tempo, organizar a remoção do dióxido de carbono do tanque para evitar o aumento da pressão. Este problema é resolvido com a instalação de um selo de água.

Com o contato constante do mosto com o ar, existe o perigo de azedar. No início, quando a fermentação está ativa, o dióxido de carbono liberado empurra o ar para longe da superfície do mosto. Mas no final, quando a fermentação enfraquece e aparece cada vez menos dióxido de carbono, o ar entra no recipiente descoberto com o mosto. Sob a influência do oxigênio, as bactérias do ácido acético são ativadas, que começam a processar o álcool etílico em ácido acético e água, o que leva à deterioração do vinho, à diminuição do rendimento do luar e ao aparecimento de um sabor azedo nas bebidas. Portanto, é tão importante fechar o recipiente com um selo de água.

No entanto, a levedura requer oxigênio para se multiplicar (para atingir sua quantidade ideal). Normalmente, a concentração que está na água é suficiente, mas para a reprodução acelerada do mosto, após a adição do fermento, ele é deixado aberto por várias horas (com acesso ao ar) e misturado várias vezes.

Par.22 Nas células de quais organismos ocorre a fermentação alcoólica? Na maioria das células vegetais, assim como nas células de alguns fungos (por exemplo, leveduras), em vez da glicólise ocorre a fermentação alcoólica; em condições anaeróbicas, a molécula de glicose é convertida em álcool etílico e CO2. De onde vem a energia para sintetizar ATP a partir de ADP? É liberado no processo de dissimilação, ou seja, nas reações de divisão de substâncias orgânicas na célula. Dependendo das especificidades do organismo e das condições de seu habitat, a dissimilação pode ocorrer em duas ou três etapas. Quais são as fases do metabolismo energético? 1 - preparatório, concluindo na quebra de grandes moléculas orgânicas em mais simples: polis.-monoses., lipídios-glic.e gordura. ácidos, proteínas-a.k. A clivagem ocorre em PS. Pouca energia é liberada, enquanto é dissipada na forma de calor. Os compostos resultantes (monosacs, ácidos graxos, a.k., etc.) podem ser usados ​​pela célula em reações de troca de formação, bem como para expansão adicional a fim de obter energia. 2- anóxico = glicólise (processo enzimático de quebra sequencial da glicose nas células, acompanhado pela síntese de ATP; em condições aeróbicas leva à formação de ácido pirúvico, em condições anaeróbicas leva à formação de ácido lático); С6Н12О6 + 2Н3Р04 + 2ADP --- 2С3Н6О3 + 2ATP + 2Н2О. consiste na decomposição enzimática de org.vest-in, que foram obtidos durante a fase preparatória. O O2 não participa das reações desta etapa. As reações de glicólise são catalisadas por muitas enzimas e ocorrem no citoplasma das células. 40% da energia é armazenada em moléculas de ATP, 60% é dissipada como calor. A glicose se decompõe não em produtos finais (CO2 e H2O), mas em compostos que ainda são ricos em energia e, oxidados ainda mais, podem fornecê-la em grandes quantidades (ácido lático, álcool etílico, etc.). 3- oxigênio (respiração celular); substâncias orgânicas formadas durante o estágio 2 e contendo grandes reservas de energia química são oxidadas nos produtos finais CO2 e H2O. Este processo ocorre nas mitocôndrias. Como resultado da respiração celular, durante a quebra de duas moléculas de ácido lático, 36 moléculas de ATP são sintetizadas: 2C3H6O3 + 6O2 + 36ADP + 36H3PO4 - 6CO2 + 42H2O + 36ATP. Uma grande quantidade de energia é liberada, 55% é armazenada na forma de ATP, 45% é dissipada na forma de calor. Qual é a diferença entre metabolismo energético em aeróbios e anaeróbios? A maioria das criaturas vivas que vivem na Terra são aeróbios, ou seja, utilizado nos processos de RH O2 do meio ambiente. Nos aeróbios, a troca de energia ocorre em 3 etapas: preparação, livre de oxigênio e oxigênio. Como resultado disso, a matéria orgânica se decompõe nos compostos inorgânicos mais simples. Em organismos que vivem em um ambiente livre de oxigênio e não precisam de oxigênio - anaeróbios, bem como em aeróbios com falta de oxigênio, a assimilação ocorre em duas etapas: preparatória e sem oxigênio. Na versão de dois estágios da troca de energia, muito menos energia é armazenada do que na de três estágios. TERMOS: A fosforilação é a ligação de 1 resíduo de ácido fosfórico a uma molécula de ADP. A glicólise é um processo enzimático de quebra sequencial da glicose nas células, acompanhada pela síntese de ATP; em condições aeróbicas leva à formação de ácido pirúvico, em anaeróbio. condições leva à formação de ácido láctico. A fermentação alcoólica é uma reação química de fermentação em que uma molécula de glicose em condições anaeróbicas se transforma em álcool etílico e CO2 Par.23 Quais organismos são heterótrofos? Heterotróficos - organismos que não são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de inorgânicas (vivos, fungos, muitas bactérias, células vegetais, incapazes de fotossíntese) Quais organismos na Terra praticamente não dependem da energia da luz solar? Quimiotróficos - usam para a síntese de substâncias orgânicas a energia liberada durante as transformações químicas de compostos inorgânicos. TERMOS: Nutrição - conjunto de processos que incluem a ingestão, digestão, absorção e assimilação de nutrientes pelo organismo. No processo de nutrição, os organismos recebem compostos químicos que utilizam para todos os processos vitais. Autotróficos são organismos que sintetizam compostos orgânicos a partir de inorgânicos, recebendo carbono do ambiente na forma de CO2, água e sais minerais. Heterotróficos - organismos que não são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de inorgânicas (vivos, fungos, muitas bactérias, células vegetais, incapazes de fotossíntese)