 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( ноябрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Эффект Пастера - это ингибирующее действие кислорода на процесс ферментации . Это внезапный переход от анаэробного процесса к аэробному.
Открытие [ править ]
Эффект был открыт в 1857 году Луи Пастером , который показал, что аэрация дрожжевого бульона приводит к увеличению роста дрожжевых клеток и, наоборот, к снижению скорости ферментации . [1] Луи Пастер был избран в Академию наук в 1862 году. Позже он стал профессором геологии, физики и химии в Школе изящных искусств.
Объяснение [ править ]
Эффект можно объяснить; поскольку дрожжи являются факультативными анаэробами, они могут производить энергию, используя два разных метаболических пути. В то время как концентрация кислорода низка, продукт гликолиза , пируват , превращается в этанол и углекислый газ , а эффективность производства энергии является низким (2 молей на АТФ на моль глюкозы ). Если концентрация кислорода растет, пируват превращается в ацетил-КоА, который можно использовать в цикле лимонной кислоты., что увеличивает эффективность до 31 или 29,5 моль АТФ на моль глюкозы (это зависит от того, какой челнок используется для восстановления восстанавливающего эквивалента НАДН, который образуется в цитозоле). Следовательно, анаэробно необходимо потреблять примерно в 15 раз больше глюкозы, чем аэробно, чтобы получить такое же количество АТФ. [1]
В анаэробных условиях скорость метаболизма глюкозы выше, но количество продуцируемого АТФ (как уже упоминалось) меньше. При воздействии на аэробные условия, АТФ и увеличение производства цитрата и скорость гликолиз замедляется, потому что АТФ и цитрат производства выступает в качестве аллостерических ингибиторов для фосфофруктокиназы 1 , третий фермента в гликолизе пути. Эффект Пастера возникает только при низких концентрациях глюкозы (<2 г / л) и при ограничении других питательных веществ, в основном азота.
Таким образом, с точки зрения производства АТФ дрожжам выгодно использовать цикл лимонной кислоты в присутствии кислорода, поскольку больше АТФ производится из меньшего количества глюкозы; однако Boulton et al. (1996) утверждали, что дрожжи будут следовать анаэробному, а не аэробному, ферментативному пути, если глюкоза не ограничена, в этом дыхании, хотя они способны производить больше АТФ, чем гликолиз на молекулу глюкозы, также требует больше энергии с точки зрения ферментов и митохондриальные потребности.
Практические последствия [ править ]
Процессы, используемые при производстве спирта , обычно поддерживаются в условиях низкого содержания кислорода, под покровом двуокиси углерода, в то время как разведение дрожжей для биомассы проводится в аэробных условиях, при этом бульон аэрируется .
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Lehninger, Альберт (2008). Принципы биохимии . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WH Freeman and Company. С. 539 . ISBN 978-0-7167-7108-1.
- Бултон, РБ; Биссон, LF; Синглтон, ВЛ; Kunkee, RE (1996) Принципы и практика виноделия. Гейтерсбург, доктор медицины: Aspen Publishers, Inc., стр. 141
- Кребс, Ганс (1972). «Эффект Пастера и взаимосвязь между дыханием и брожением». Очерки биохимии (8): 1–34. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
