Pasteur-effekt - Pasteur effect

Den Pasteur-effekten er en inhiberende effekt av oksygen på gjæringsprosessen. Det er en plutselig forandring fra anaerob til aerob prosess.

Oppdagelse

Effekten ble oppdaget i 1857 av Louis Pasteur , som viste at lufting av gjærbuljong får vekst av gjærceller til å øke, mens omvendt gjæringshastigheten synker. Louis Pasteur ble valgt til Académie des Sciences i 1862. Han ble senere professor i geologi, fysikk og kjemi ved École des Beaux-Art.

Forklaring

Effekten kan forklares; da gjæren som fakultative anaerober kan produsere energi ved å bruke to forskjellige metabolske veier. Mens oksygenkonsentrasjonen er lav, er produktet av glykolysen , pyruvat , blir omgjort til etanol og karbondioksyd , og energiproduksjonseffektiviteten er lav (2 mol av ATP pr mol glukose ). Hvis oksygenkonsentrasjonen vokser, omdannes pyruvat til acetyl CoA som kan brukes i sitronsyresyklusen , noe som øker effektiviteten til 31 eller 29,5 mol ATP per mol glukose (det avhenger av hvilken skyttel som brukes for å redusere den reduserende ekvivalenten , NADH, som dannes i cytosolen). Derfor må omtrent 15 ganger så mye glukose forbrukes anaerobt som aerobt for å gi samme mengde ATP.

Under anaerobe forhold er hastigheten på glukosemetabolismen raskere, men mengden produsert ATP (som allerede nevnt) er mindre. Når de blir utsatt for aerobe forhold, øker ATP- og sitratproduksjonen og glykolysehastigheten reduseres, fordi ATP og citrat som produseres fungerer som allosteriske hemmere for fosfofruktokinase 1 , det tredje enzymet i glykolyseveien. Pasteur-effekten vil bare oppstå hvis glukosekonsentrasjonen er lav (<2 g / l) og hvis andre næringsstoffer, for det meste nitrogen, er begrenset.

Fra synspunktet med ATP-produksjon er det derfor fordelaktig for gjær å bruke sitronsyresyklusen i nærvær av oksygen, ettersom mer ATP produseres fra mindre glukose; imidlertid Boulton et al. (1996) har hevdet at gjær vil følge den anaerobe, snarere enn den aerobe, fermenterende veien hvis glukose ikke er begrenset, i den respirasjonen, selv om den er i stand til å produsere mer ATP enn glykolyse per molekyl glukose, også krever mer energi når det gjelder enzymatisk og mitokondrielle krav.

praktiske implikasjoner

Prosessene som brukes i alkoholproduksjon blir ofte opprettholdt i lav oksygentilstand, under et teppe av karbondioksid, mens avlsgjær for biomasse gjøres under aerobe forhold, mens buljongen luftes .

Se også

• Etanolgjæring
• Gjæring (biokjemi)
• Allosterisk regulering
• Allosterisk hemming

Referanser

• Boulton, RB; Bisson, LF; Singleton, VL; Kunkee, RE (1996) Prinsipper og praksis for vinfremstilling. Gaithersburg, MD: Aspen Publishers, Inc. s. 141
• Krebs, Hans (1972). "Pasteur-effekten og forholdet mellom respirasjon og gjæring". Essays in Biochemistry (8): 1–34.

Denne artikkelen om biokjemi er en stubbe . Du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den .

• v
• t
• e

Denne øl- eller bryggerirelaterte artikkelen er en stubbe . Du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den .

• v
• t
• e