Wiley жаңартылатын энергия
8.9 Этанолды гексозадан алуға арналған биохимиялық негіз
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
85ed3add3d2c01aa56fd50434f088231 original.4943233
|
143 8.9 Этанолды гексозадан алуға арналған биохимиялық негіз Анаэробты жағдайларда ашытқылар мен бактериялардың этанолын өндіру үшін жеңілдетілген орталық метаболизмдік жол 8.5 – суретте ұсынылған [14, 40–42]. 8.5 – сурет. Анаэробты жағдайларда ашытқының негізгі метаболизмдік жолы. Этанол өндіретін ағзалардың көпшілігінде көмірсулардың үйлеспеуін бақылайтын үш негізгі өзара байланысты жолдар: Эмбден-Мейергоф-Парнас жолы (EMP), немесе гликолиз Пентозофосфат жолы (PPP) Кребс циклі немесе трикарбон қышқылдары циклі (ТСА) Гликолиз кезінде глюкоза анаэробты пирожүзім қышқылына, содан кейін ацетальдегид арқылы этанолға өңделеді. Бұл жол жасушаға АТФ түрінде энергияны қамтамасыз етеді. Гликолиз кезінде таза шығу пируваттың (немесе этанол) екі мольін және әрбір глюкоза мольінен АТФ-тың екі мольін құрайды. Бұл жол сондай-ақ фруктоза, манноза және галактоза сияқты басқа гексоздардың метаболизмдік жолдарына енуі болып табылады. Катаболизацияланған глюкозада тек екі АТФ мольі пайда болғандықтан, онда этанол үлкен мөлшерде түзілуі тиіс (биомассаның грамына 3,7 г этанолдан кем емес) [14, 43]. Пентозофосфат жолы (PPP) пентоздарды өңдейді және нуклеотидтердің (рибоза-5-фосфат) және майлы қышқылдардың биосинтезі үшін маңызды. Пентозофосфат жолы (PPP) негізінен НАДФ+төмендету үшін қолданылады. Saccharomyces cerevisiae қол жетімді глюкозаның 6-8% - ы анаэробты жағдайларда пентозофосфат жолы арқылы өтеді (PPP) [8, 14]. Трикарбон қышқылдары циклінің функциясы (TCA) пирожүзім және сүт қышқылын және этанолды CO2 және H2O соңғы өнімдеріне аэробты түрлендіру болып табылады. Ол сондай-ақ майлы қышқылдар мен көміртекті қаңқалардың соңғы тотығуында жалпы арна болып табылады. Гликолиз кезінде пайда болатын осы қосымша аэробтық жолдары, НАДФ бар жасушаларда трикарбон қышқылдарының циклінде АТФ- тың түзілуіне әкеледі (TCA) [8]. Гексоздардан этанол өндіру тотығу-қалпына келтіру болып табылады, яғни НАДН немесе НАДФН таза пайда болмайды. Алайда, жасушалардың биосинтезі НАДН жалпы түзілуіне және НАДФН тұтынуға әкеледі. Пентозофосфат жолы (PPP) негізінен НАДФ+ НАДФН-қа дейін төмендету үшін қолданылады. S. cerevisiae анаэробты жағдайларда НАДН-ның артық қалдықтарының тотығуы глицерин жолы арқылы жүзеге асырылады. Сонымен қатар, басқа да жанама өнімдер бар, негізінен, карбон қышқылдары: сірке қышқылы, пирожүзім қышқылы және шайыртас қышқылы. Сондықтан глицерин, сондай-ақ, осы карбон қышқылдарымен бірге НАДН түзілуін өтеу үшін түзіледі. Осылайша, глицериннің түзілуі S. cerevisiae анаэробты өсу кезінде биомассаның және карбон қышқылының түзілуіне байланысты болады[14, 44]. 144 Жасушалардың өсуінің және олардың биомассасының өсуінің жасушалардың соңғы мақсаты болып табылатындығын естен шығармау керек. Олар үйлеспеу реакциясы арқылы энергияны қамтамасыз ету үшін этанолды анаэробты жағдайларда шығарады. Глицерин жасушалардың тотығу- қалпына келтіру теңгерімін сақтау үшін пайда болады, ал карбон қышқылдары жасушалардан ортаға шығуы мүмкін. Нәтижесінде, анаэробты жағдайларда өндіретін этанолды микроағзалар этанолды негізгі өнім ретінде шығарады, ал биомасса, глицерин және кейбір карбон қышқылдары жанама өнімдер болып табылады. жүктеу/скачать 4,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|