Hvad er gæring?

Gærcellers nedbrydning af et næringssubstrat uden brug af oxygen.

eks:
                C₆H₁₂O₆  →  2 C₂H₅OH  +  2 CO₂  +  energi

Hej,

#2 - Ja, og nej:

Fermentering (gæring) er defineret som en proces der:

1.    Frigør energi fra sukkere eller andre organiske molekyler, som for eksempel aminosyrer, organiske syrer, puriner og pyrimidiner;

2.    Ikke kræver tilstedeværelsen af oxygen (men kan foregå selvom oxygen er til stede);

3.    Kræver ikke anvendelse af Krebs’ cyklus (citronsyrecyklussen) eller en elektrontransportkæde;

4.    Anvender et organisk molekyle, syntetiseret i cellen, som den endelige elektronacceptor;

5.    Producerer kun små mængder ATP (kun et eller to ATP molekyler for hvert molekyle udgangsmateriale), fordi meget af det oprindelige energi bundet i glucose forbliver i de kemiske bindinger i de organiske slutprodukter, som for eksempel kan være mælkesyre eller ethanol.

Under fermenteringen, bliver elektroner overført (sammen med protoner) fra reducerede coenzymer (NADH og NADPH) til pyrovinsyre eller dets derivater. De endelige elektronacceptorer bliver reduceret til slutprodukterne. En væsentlig funktion af anden fase af fermenteringen, er at sikre en stabil forsyning af NAD+ og NADP+, så glycolysen kan fortsætte. I fermentering, genereres ATP kun under glycolysen.

Mikroorganismer kan fermentere forskellige substrater; slutprodukterne afhænger af den specifikke mikroorganisme, substratet og de enzymer der er til stede og er aktive. Kemiske analyser af disse slutprodukter, er anvendelige til identifikation af mikroorganismerne. To af de mere vigtige processer er mælkesyrefermentering og alkoholfermentering.

Mælkesyrefermentering
Under glycolyse, som er den første fase af mælkesyrefermentering, oxideres et molekyler af glucose til to molekyler pyrovinsyre. Denne oxidation, genererer den energi der bruges til at danne de to molekyler ATP. I det næste trin, bliver de to molekyler pyrovinsyre reduceret, med to molekyler NADH til dannelse af to molekyler mælkesyre. Fordi mælkesyre er slutprodukt af reaktionen, gennemgår det ikke yderligere oxidation og det meste af energien frembragt ved reaktion, forbliver gemt i mælkesyren. Således giver denne fermentering kun en lille mængde energi.

To vigtige slægter af mælkesyrebakterier er Streptococcus og Lactobacillus. Fordi disse mikroorganismer kun producerer mælkesyre, bliver de betegnet som homolaktiske (eller homofermentative). Mælkesyrefermentering kan resultere i fødevarefordærv. Imidlertid kan processen også producere yoghurt fra mælk, sauerkraut fra kål og pickles fra agurker.

Alkoholfermentering
Alkoholfermentering begynder også med glycolyse af et molekyle glucose til opnåelse af to molekyler pyrovinsyre og to molekyler ATP. I den næste reaktion, omdannes de to molekyler pyrovinsyre til to molekyler acetaldehyd og to molekyler CO2. De to molekyler acetaldehyd, reduceres med to molekyler NADH til dannelsen af to molekyler ethanol. Igen, er alkoholfermentering en proces med lavt energiudbytte, fordi det meste af energien fra det indledende glucosemolekyle forbliver bundet i ethanol, der er slutproduktet.

Alkoholfermentering udføres af en række bakterier og gær. Ethanolen og kuldioxid produceret af gæren Saccharomyces er affaldsprodukter for gærcellen, men er nyttige for mennesker. Ethanol fremstillet af gær, er alkoholen i de alkoholholdige drikkevarer og kuldioxiden frigivet af gær ved fermentering er det der forårsager at dejen til brød hæver.

Organismer, der producerer mælkesyre samt andre syrer eller alkoholer, er kendt som heterolaktiske (eller heterofermentative) og anvender ofte pentosephosphatreaktionsvejen.

/Angel