Тема 5: Ферментация

Question 1

Какво е ферментацията

Answer 1

• анаеробен катаболитен процес
• органичното в-во играе роля на донор и на акцептор на е-
• АТФ се синтезира по механизма на СУБСТРАТНО-фосфорилиране (биоенергетичен смисъл на ферментации)

Question 2

Какво е субстратно фосфорилиране

Answer 2

окисление на субстрат с пренос на е- към крайни акцептори

Question 3

Механизъм на ферментация

Answer 3

• продължение на гликолиза, при която от 1 молекула глюкоза се получават 2 молекули пируват
• по време на ферментация от пируватът се получава млечна киселина или ацетилдехид, от който се получава етанол; могат да се получат други алкохолим киселини и газове

Question 4

Колко енергия си набавя МО от ферментация?

Answer 4

незначително количество

Question 5

РЕДОКС при ферментация

Answer 5

• ниски редокс потенциали на акцептори
• има една единствена редокс система, най-често НАД/НАДН

Question 6

2 етапа на Гликолиза

Answer 6

1 - подготивтелен: глюкозата се фосфорилира двуетапно чрез хексокиназа и фсфофруктокиназа и се разцепва (от алдолаза) до хидроксиацетон фосфат и глицералдехид-3-фосфат
2) синтез: на НАДН, АТФ и пируват; : глицералдехид-3-фосфат се превръща в пируват чрез 5 ензимно катализирани реакции

Question 7

Обща характеристика на Гликолиза

Answer 7

• изразходват се 2 молекули АТФ (фаза 1) за формиране на 4 молекули АТФ (реакции 6 и 9) и формиране на 2 молекули пируват (фаза 2)
• образува се една молекула НАДН (реакция 5)

Question 8

Какво се случва с НАДН след края на гликолизата?

Answer 8

• при анаеробни МО се окислява обратно до НАД+ с акцептор на Н+ органично с-ние (ферментация)
• при аероби се пренася до дихателни вериги (аеробно дишане)

Question 9

Хексозо-монофосфатен път

Answer 9

• паралелен на гликолиза
• катаболитен път, чрез който се генерират редуциращи еквиваленти (НАДФН) и пентози, сред които огромно значение има рибозо-5-фосфат, който е прекурсое на синтеза на НК

Question 10

Фази на Хексозо-монофосфатен път

Answer 10

2 фази:
1) Окислителна - генерира се НАДФН
2) неокислителна - синтезират се 6-въглеродни с-ния

Question 11

Път на Ентнер-Дудеров

Answer 11

Катаболитен път за превръщане на глюкоза в пируват, но с участието на други ензими:
- 6 фосфоглюкан дехидратаза, 2-кето-3-деокисфосфоглюконат алдолаза
- само при прокариоти
- 1 молекула глюкоза дава 1 молекула АТФ, 1 молекула НАДН, 1 молекула НАДФН

Question 12

Фосфокетолазен път

Answer 12

от глюкоза –> пируват с участието на ключов ензим фосфокетолаза, разграждаща пентозофосфата до флицералдехид-3-фосфат и ацетилфосфат
- типично за хетероферментативните млечнокисели бактерии Lactobacillus & Leuconostoc

Question 13

Роля на пирувата в метаболизма

Answer 13

обединява катаболизма и анаболизма
След Гликолиза може да претърпи следните 3 трансформации:
- да се включи във втория етап на ферментативни процеси
- да се включи в цикъла на Кребс в процеса аеробно дишане
- да се включи като основен градивен блок в анаеробните пътища за получаване на АК, въглехидрати и мастни метаболити

Question 14

Материален енергиен баланс на ферментации

Answer 14

В хода на ферментационните процеси в клетката се поддържа атомен и редокс баланс
В клетката постъпва органично в-во (субстрат), което се активира чрез фосфорилиране, окислява и превръща в богато на енергия с-ние. Чрез субстратно фосфорилиране енергията се акумулира в АТФ, а то се окислява ; окисленото с-ние чрез РЕДУКЦИЯ се трансформира в краен ферментационен продукт (алкохоли, киселини) и се екскретира от клетаката

Question 15

Кой поддържа атомния баланс при ферментация?

Answer 15

окси-редукционната двойка НАД+/НАДН