Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

БРОЖЕ́НИЕ

  • рубрика

    Рубрика: Биология

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 4. Москва, 2006, стр. 220

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




БРОЖЕ́НИЕ, ана­эроб­ный фер­мен­та­тив­ный окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ный про­цесс пре­вра­ще­ния ор­га­нич. ве­ществ, по­сред­ст­вом ко­то­ро­го ор­га­низ­мы по­лу­ча­ют энер­гию, не­об­хо­ди­мую для их жиз­не­дея­тель­но­сти. По срав­не­нию с про­цес­са­ми, иду­щи­ми в при­сут­ст­вии мо­ле­ку­ляр­но­го ки­сло­ро­да, Б. – эво­лю­ци­он­но бо­лее ран­няя и энер­ге­ти­че­ски ме­нее вы­год­ная фор­ма из­вле­че­ния энер­гии из пи­та­тель­ных ве­ществ. К Б. спо­соб­ны жи­вот­ные, рас­те­ния и мн. мик­ро­ор­га­низ­мы (не­ко­то­рые бак­те­рии, мик­ро­ско­пич. гри­бы, про­стей­шие рас­тут толь­ко за счёт энер­гии, по­лу­чае­мой при Б.). Б. мо­гут под­вер­гать­ся спир­ты, ор­га­нич. ки­сло­ты, ами­но­кис­ло­ты, пу­ри­ны, пи­ри­ми­ди­ны, но ча­ще все­го уг­ле­во­ды (гл. обр. глю­ко­за). На­чаль­ные эта­пы рас­па­да глю­ко­зы (см. Гли­ко­лиз) пред­став­ля­ют со­бой цепь по­сле­до­ва­тель­ных ре­ак­ций, при­во­дя­щих к об­ра­зо­ва­нию пи­ру­ва­та (пи­ро­ви­но­град­ной кис­ло­ты). Эти ре­ак­ции оди­на­ко­вы у всех ор­га­низ­мов, и лишь разл. пу­ти пре­вра­ще­ния пи­ру­ва­та оп­ре­де­ля­ют при­ро­ду ко­неч­но­го про­дук­та. В при­сут­ст­вии ки­сло­ро­да пи­ру­ват пол­но­стью окис­ля­ет­ся до CO2 и во­ды (см. Ды­ха­ние), а в ана­эроб­ных ус­ло­ви­ях у раз­ных ор­га­низ­мов из не­го об­ра­зу­ют­ся спир­ты (в т. ч. эта­нол), ор­га­нич. ки­сло­ты (мо­лоч­ная, му­равь­и­ная, мас­ля­ная, про­пио­но­вая и др.), аце­тон и не­ко­то­рые др. ор­га­нич. со­еди­не­ния, CO2, в ря­де слу­ча­ев – мо­ле­ку­ляр­ный во­до­род. В со­от­вет­ст­вии с об­ра­зуе­мы­ми про­дук­та­ми раз­ли­ча­ют спир­то­вое, мо­лоч­но­кис­лое, мас­ля­но­кис­лое и др. ви­ды Б. Все эти ти­пы Б. свой­ст­вен­ны разл. груп­пам ор­га­низ­мов, мно­гие из ко­то­рых на этом ос­но­ва­нии по­лу­чи­ли свои на­зва­ния (напр., мо­лоч­но­кислые, про­пио­но­во­кис­лые, мас­ля­но­кис­лые бак­те­рии).

Пред­по­ло­же­ние о том, что пре­вра­ще­ние са­ха­ров в эта­нол и CO2 при спир­то­вом Б. про­ис­хо­дит с уча­сти­ем дрож­жей, бы­ло впер­вые вы­ска­за­но в 1-й пол. 19 в. Био­ло­гич. при­ро­ду Б. до­ка­зал Л. Пас­тер (1857), счи­тав­ший, что про­цесс Б. при­сущ толь­ко це­лым жи­вым клет­кам мик­ро­ор­га­низ­мов. В 1897 Э. Бух­нер по­ка­зал, что сок, вы­де­ляе­мый из раз­ру­шен­ных кле­ток дрож­жей, об­ла­да­ет спо­соб­но­стью сбра­жи­вать глю­ко­зу, ус­та­но­вив тем са­мым и фер­мен­та­тив­ную при­ро­ду Б. Но толь­ко в 1940-х гг. бы­ла пол­но­стью рас­шиф­ро­ва­на по­сле­до­ва­тель­ность хи­мич. ре­ак­ций, ле­жа­щих в ос­но­ве Б.

Для ор­га­низ­мов, оби­таю­щих в ус­ло­ви­ях низ­ко­го со­дер­жа­ния ки­сло­ро­да или пол­но­го его от­сут­ст­вия (напр., кло­ст­ри­дии, про­пио­но­вые бак­те­рии), Б. – един­ст­вен­ный ис­точ­ник по­лу­че­ния энер­гии. Ряд ор­га­низ­мов, в т. ч. мн. дрож­жи, эн­те­ро­бак­те­рии, лег­ко пе­ре­клю­ча­ют­ся с Б. на ды­ха­ние. Про­цес­сы Б. иг­ра­ют важ­ную роль в кру­го­во­ро­те ве­ществ в при­ро­де. Так, бла­го­да­ря мас­ля­но­кис­ло­му Б. про­ис­хо­дит раз­ло­же­ние ог­ром­ных ко­ли­честв ор­га­нич. ве­ще­ст­ва на дне бо­лот, в за­бо­ло­чен­ных поч­вах и илах. Не­ко­то­рые ти­пы Б., вы­зы­вае­мые мик­ро­ор­га­низ­ма­ми, име­ют прак­тич. зна­че­ние: спир­то­вое – в ви­но­де­лии, пи­во­ва­ре­нии и по­лу­че­нии то­п­ли­ва (то­п­лив­ный спирт), для из­го­тов­ле­ния ква­са, хлеб­ных за­ква­сок и «жид­ких дрож­жей» для хле­бо­пе­че­ния; мо­лоч­но­кис­лое ле­жит в ос­но­ве по­лу­че­ния ки­сло­мо­лоч­ных про­дук­тов, мо­лоч­ной ки­сло­ты, ква­ше­ния ка­пус­ты, си­ло­со­ва­ния кор­мов; про­пио­но­во­кис­лое – в сы­ро­де­лии, аце­то­но-бу­ти­ло­вое – для по­лу­че­ния рас­тво­ри­те­лей и т. д. См. так­же ста­тьи об отд. ти­пах бро­же­ния.

В свя­зи с раз­ви­ти­ем био­тех­но­ло­гий, свя­зан­ных с по­лу­че­ни­ем био­га­за, весь­ма не­удач­но упот­реб­ля­ет­ся тер­мин «ме­та­но­вое бро­же­ние». Ме­та­ноб­ра­зую­щие бак­те­рии, ис­поль­зуе­мые для этих це­лей, ни­ка­ко­го от­но­ше­ния к Б. не име­ют; они лишь ис­поль­зу­ют ко­неч­ные про­дук­ты ре­ак­ций Б., осу­ще­ст­в­ляе­мых др. мик­ро­ор­га­низ­ма­ми.

Вернуться к началу