Брожение
Брожение — это анаэробный (протекающий без доступа кислорода) метаболический процесс превращения органических веществ. Энергия в форме АТФ при этом образуется за счёт субстратного фосфорилирования, а продукты расщепления исходного вещества (субстрата) могут одновременно служить и донорами, и акцепторами водорода.
К процессам брожения способны клетки животных, растений и многих микроорганизмов. Для некоторых бактерий и архей это единственный способ получения энергии для существования.
Хотя брожению могут подвергаться различные соединения:
- спирты,
- органические кислоты,
- аминокислоты, — чаще всего субстратом служат углеводы (например, глюкоза).
Конечные продукты брожения зависят от типа сбраживаемого вещества и специфических метаболических путей, которые есть у конкретного организма. Ими могут быть:
- Спирты (этанол, бутанол)
- Органические кислоты (молочная, масляная, пропионовая, муравьиная)
- Ацетон
- Другие соединения
- Углекислый газ (CO₂) и водород (H₂)
В соответствии с основным конечным продуктом различают несколько типов брожения:
- Спиртовое
- Молочнокислое
- Маслянокислое
- Муравьинокислое (или смешанное)
- Пропионовокислое
- И другие
С эволюционной точки зрения брожение — более древний способ получения энергии, чем дыхание. Оно играет колоссальную роль в глобальном круговороте веществ в природе, обеспечивая разложение органики в бескислородных условиях (например, в донных илах, в пищеварительном тракте животных).
Многие типы брожения имеют огромное практическое значение для человечества. Спиртовое брожение лежит в основе производства алкогольных напитков, хлебопечения и получения биоэтанола. Молочнокислое брожение используется для приготовления кисломолочных продуктов, сыров, квашеных овощей и силоса.