Подготовил: студент
Акжигитов Абай Сарсенгалиевич
Оренбург - 2010
Содержание
Введение. Общая информация о пропионовокислых бактериях
1. Пропионовокислое брожение: химизм и особенности
Возможно вы искали - Научная работа: Особенности размножения микроорганизмов
2. Использование пропионовокислых бактерий в промышленности
Заключение
Список литературы
Введение: общая информация о пропионовокислых бактериях
Пропионовокислые бактерии - неспороносные грамположительные неподвижные палочки размером 0,5—0,8 или 1,0—1,5 мкм (в молодых культурах — искривленные, слегка ветвящиеся палочки, в более старых — кокковидной формы). Образуют колонии жёлтого, оранжевого или красного цвета, растут как в аэробных, так и в анаэробных условиях.
Похожий материал - Реферат: Особенности современной научной картины мира
Пропионовокислые бактерии родственны по ряду свойств гетероферментативным молочнокислым бактериям Они, как и молочнокислые бактерии, не встречаются в почве или водоемах. Обитают в основном в рубце и кишечнике жвачных животных, в молочных продуктах (не в молоке). Пропионовокислые бактерии — возбудители пропионовокислого брожения, сбраживают глюкозу, лактозу и др. углеводы, а также некоторые спирты с образованием пропионовой и уксусной кислот и CO2 . После молочнокислого брожения, когда лактоза превращена в молочную кислоту, начинают размножаться.
Пропионовокислые бактерии применяют для микробиологического синтеза витамина B12 . Пропионовые бактерии могут синтезировать гемсодержащие белки. В их клетках обнаружены цитохромы.
Конструктивный метаболизм пропионовых бактерий претерпел дальнейшую эволюцию в сторону большей независимости от органических соединений внешней среды. Пропионовые бактерии характеризуются хорошо развитыми биосинтетическими способностями и могут расти на простой синтетической среде с аммонийным азотом в качестве единственного источника азота при добавлении к среде пантотеновой кислоты и биотина, а для некоторых видов и тиамина. У ряда пропионовых бактерий обнаружена способность к азотфиксации.
Местообитание пропионовых бактерий — кишечный тракт жвачных животных, молоко, твердые сыры, в приготовлении которых они принимают участие.
1. Пропионовокислое брожение: химизм и особенности
Очень интересно - Контрольная работа: Особенности строения птиц, рыб и млекопитающих
Основные продукты пропионовокислого брожения, вызываемого несколькими видами бактерий из рода Propionibacterium, — пропионовая (CH3 CH2 OH) и уксусная кислоты и CO2 . Химизм пропионовокислого брожения сильно изменяется в зависимости от условий. Это, по-видимому, объясняется способностью пропионовых бактерий перестраивать обмен веществ, например, в зависимости от аэрации. При доступе кислорода они ведут окислительный процесс, а в его отсутствии расщепляют гексозы путём брожения. Пропионовые бактерии способны фиксировать CO2 , при этом из пировиноградной кислоты и CO2 образуется щавелевоуксусная кислота, превращающаяся в янтарную кислоту, из которой декарбоксилированием образуется пропионовая кислота.
Основное энергетическое значение для пропионовокислых бактерий имеют так называемые ключевые реакции пропионовокислого брожения.
Под пропионовокислым брожением подразумевают биохимический процесс превращения бактериями сахара, молочную кислоту и ее солей в пропионовую кислоту. В этом брожении, кроме пропионовой кислоты, образуются и такие продукты, как уксусная кислота, углекислый газ, янтарная кислота, ацетоин, диацетил, другие летучие ароматические соединения - диметилсульфид, ацетальдегид, пропионовый альдегид, этанол и пропанол. Химизм данного брожения подобен типичному молочнокислому брожению с той разницей, что образовавшаяся молочная кислота в этом брожении не конечный продукт, а промежуточный. От других типов брожения пропионовокислое отличается высоким выходом АТФ, участием некоторых уникальных ферментов и реакций.
Пропионовокислым бактериям свойственен бродильный тип метаболизма: они расщепляют сахара по пути Эмбдена–Мейергоффа до пропионата, ацетата, СО2 и сукцината. Химизм пропионовокислого брожения хорошо изучен и описан.
В пропионовокислом брожении мы имеем дело с карбоксилированием пирувата, приводящим к возникновению нового акцептора водорода — ЩУК. Восстановление пировиноградной кислоты в пропионовую у пропионовокислых бактерий протекает следующим образом. Пировиноградная кислота карбоксилируется в реакции, катализируемой биотинзависимым ферментом, у которого биотин выполняет функцию переносчика CO2 . Донором CO2 -группы служит метилмалонил-КоА. В результате реакции транскарбоксилирования образуются ЩУК и пропионил-КоА:
Вам будет интересно - Курсовая работа: Особливості будови і життєдіяльності лишайників
Ключевую реакцию брожения - превращение а -метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА катализирует кофермент В12 (AdoCbl).
Когда сбраживаемым субстратом является лактат, он сначала окисляется в пируват. Часть пирувата далее окисляется до ацетил-КоА и СО2 , причем превращение ацетил-КоА в ацетат сопровождается образованием АТФ. Получение в процессе брожения окисленных продуктов, ацетата и СО2 уравновешивается сопутствующим восстановлением пирувата до пропионата.
Пировиноградная кислота - обязательное промежуточное соединение в брожении.
Пируват может быть превращен в пропионат несколькими путями:
Похожий материал - Курсовая работа: Особливості гадюки звичайної
1). пируват →акрилат→пропионат;
2). пируват→лактат→пропионат;
3). пируват + С 1 → сукцинат → метилмалонат → пропионат.
Первые две возможности у пропионовых бактерий не реализуются, и образование пропионата происходит из дикарбоновой кислоты по третьему пути.