Procesy biologicznego utleniania.
Homofermentacja mlekowa i fermentacja rzekomo mlekowa.
Bakterie czerpią energię w wyniku enzymatycznego rozkładu substancji organicznych i mineralnych.
Utlenianie biologiczne polega na
oderwaniu od substratu pary protonów (2H+) i elektronów (2ē) i przekazanie ich na odpowiedni akceptor.
Pośredniczą w tym enzymy –
dehydrogenazy, oraz przenośniki (koenzymy) – NADH+H i FADH
2
.
Biologiczne utlenianie
1.
Oddychanie tlenowe.
Ostatecznym akceptorem H
+
i e
–
jest O
2
ulegający redukcji do H
2
O, ATP powstaje w wyniku fosforylacji
oksydacyjnej.
2.
Oddychanie beztlenowe
.
Ostatecznym akceptorem H
+
i e
–
są utlenione związki mineralne (np. azotany, siarczany, węglany, żelazo III)
ulegające redukcji.
Występuje tu skrócony łańcuch oddechowy (brak oksydazy cytochromowej).
Mniejsza ilość wytworzonej energii niż
w oddychaniu tlenowym.
•
Bakterie denitryfikacyjne - redukują azotany do azotu cząsteczkowego
•
B. desulfurykacyjne – redukcja siarczanów IV do siarkowodoru
•
B. mutanogenne i acetogenne – redukują węglany i dwutlenek węgla do metanu
•
B. redukujące żelazo – żelazo III do żelaza II
•
B. sukcynogenne – fumaran do bursztynianu
3.
Fermentacja
.
Utlenianie pośredniego związku organicznego (donor) jest zrównoważone z redukcją innego.
ATP powstaje na drodze
fosforylacji substratowej.
Akceptorami są związki organiczne, po redukcji wydzielane jako produkty fermentacji (alkohole, kw.
organiczne, ketony, gazy)
I.
Rodzina
Lactobacilliaceae
.
•
Bakterie fermentacji mlekowej
•
Dwoinki, paciorkowce
•
pałeczki w łańcuszkach, ziarniaki.
Gram+, względnie beztlenowe, nie wytwarzają przetrwalników, brak zdolności do ruchu.
•
Mezofile, również zbliżone do termofili.
Produktem fermentacji cukrów jest głównie kwas mlekowy.
Występowanie:
•
Błony śluzowe kanałów mlekowych ssaków (
Lactobacillus lactis, L. casei, L. Fermenti
)
•
W materiale roślinnym (
L. plantarum, L. brevis, Streptococcus lactis
)
•
Przewód pokarmowy zwierząt i ludzi (
S. faecalis, S. bovis, L. Acidophilus
)
Homofermentacja mlekowa. P
rzebiega szlakiem glikolizy (EMP)
.
Substraty pierwotne: dwucukry - laktoza,
sacharoza, maltoza)
;
Substraty wtórne: heksozy – glukoza, fruktoza, galaktoza)
.
B. homofermentatywne z 1 mola glukozy wytwarzają 90% kw.
mlekowego oraz śladowe ilości kw. octowego, etanolu i CO2
―
L. lactis
―
L. bulgaricus
―
L. casei
―
Lactococcus lactis
―
Lactococcus diacetilactis
