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| Title: | Die alkoholische Gärung | |
| Description: | Bei der alkoholischen Gärung werden verschiedene Zuckerarten durch Hefe in Alkohol und Kohlenstoffdioxid zerlegt. Dies ist eine anaerobe Glykolysereaktion. | |
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| Author: | Konrad Ohnhäuser | |
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| deutsch | ||
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Die alkoholische Gärung
Unter dem Begriff Gärung versteht man im
allgemeinen den Abbau von stickstoffreien organischen Substanzen über den
Stoffwechsel von Mikroorganismen.
Bei der alkoholischen Gärung werden
verschiedene Zuckerarten durch Hefe in Alkohol und Kohlenstoffdioxid zerlegt;
dies ist eine anaerobe Glykolysereaktion.
Ermöglicht wird diese Reaktion durch die
in der Hefe enthaltenen Enzyme. Sie sind hochmolekulare
Eiweißverbindungen, die biochemische Vorgänge beschleunigen oder
sogar erst ermöglichen.
Die Hefe enthält 6 Gruppen von Enzymen in
der Zellmembran, im Cytoplasma, in der Vakuole und im Zellkern, dies sind:
Hydrolasen, Transferasen, Oxidoreduktasen,
Lyasen, Isomerasen und Ligasen bzw. Synthesasen.
Die Zelle erhält die für ihren
Stoffwechsel notwendige Energie
durch die Verwertung der chemischer Energie
von energiereichen Verbindungen, hauptsächlich von Adenosindiphosphat (ADP)
und Adenosintriphosphat (ATP). Sie dienen als Energiespeicher und
Energieüberträger.
Die Hefe verwendet folgende in der
Bierwürze vorliegende Kohlenhydrate: die Hexosen Glucose und Fructose, die
Disaccharide Saccharose und Maltose, das Trisaccharid
Maltotriose.
Die Hexosen diffundieren durch die Zellmembran
und werden im Innern vergoren. Das Enzym Invertase baut im Bereich der Zellwand
die Saccharose zu Glucose und Fructose ab. Maltose und Maltotriose werden durch
die Enzyme Maltosepermease und Maltotriosepermease auf speziellem Wege in die
Zelle transportiert, wo sie durch Maltase zu Glucose hydrolysiert
werden.
Schülerduden:
C6H12O6 +
2ADP + 2P -> 2CO2 + 2C2H5OH +
2ATP
Gärung: Bezeichnung für den
anaeroben Abbau von Kohlenhydraten durch Enzyme von Mikroorganismen oder
von Zellen höherer Organismen. Erster Reaktionsschritt ist die
Glykolyse. Im Gegensatz zur Zellatmung erfolgt der Abbau nicht
vollständig zu Kohlendioxid und Wasser, es bleiben relativ energiereiche
Endprodukte zurück; entsprechend ist die Energieausbeute bei der
Gärung wesentlich geringer. Die Gärungsarten werden nach den
verschiedenen Endprodukten benannt, z.B. die alkoholische Gärung und die
Milchsäuregärung. Beide verlaufen bis zur Brenztraubensäure
(2-Oxopropansäure) über die gleichen Abbaustufen. Bei der
Milchsäuregärung wird die Brenztraubensäure durch Hydrierung in
Milchsäure (Hydroxysäure) übergeführt. Bei der
alkoholischen Gärung wird Brenztraubensäure zuerst zu Acetaldehyd
decarboxyliert, der anschließend zu Ethanol reduziert wird. Für beide
Gärungsarten beträgt der Energiegewinn pro Glucosemolekül 2
ATP. ...
Glykolyse: Bezeichnung für den
enzymatischen Abbau von Glucose oder ihren Speicherformen (z.B. Glykogen)
im lebenden Organismus unter Mitwirkung von zahlreichen Enzymen. Dabei wird ein
Molekül Glucose zu zwei Molekülen Brenztraubensäure abgebaut,
wobei zwei Moleküle ATP als Energiegewinn entstehen. Die gebildete
Brenztraubensäure kann anaerob zu Milchsäure (z.B. bei der
Milchsäuregärung, im Muskel bei starker Arbeitsleistung) oder in Hefen
zu Alkohol abgebaut werden; ihr aerober Abbau mündet nach oxidativer
Decarboxylierung im Zitronensäurezyklus. Die Glykolyse ist
der wichtigste Abbauweg der Kohlenhydrate im Körper.
Enzyme:
ATP: Dient als Überträger von
Energie und Phosphat bei Stoffwechselreaktionen
ADP -> ATP energieliefernder
Prozeß
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