Anaerob respiration i gær: Hvad, hvordan, hvornår, hvor, vej og flere fakta

Anaerob respiration er en iltuafhængig respirationsproces, hvilket betyder, at når ilt ikke er til stede i miljøet gennem denne proces, kan en organisme producere energi. Her skal vi diskutere alle mulige aspekter vedrørende anaerob respiration i gær. 

Når ilt er fraværende i miljøet, begynder gæren at respirere anaerisk. I denne proces gennemgår sukker- eller glucosemolekyler glykolyse og bryder ind i pyruvat. Pyruvaten nedbrydes yderligere og producerer en lille mængde energi med ethanol og kuldioxid. Denne form for respiration er kendt som anaerob respiration i gær. 

Almindelig gær eller Saccharomyces cerevisiae er en af ​​de kommercielt mest populære gærarter for sin rolle i gæringsprocessen. Gær har evnen til at ånde på både aerob og anaerob måde, men når ilt er fraværende i miljøet begynder gæren at ånde anaerobt. Det er også kendt som bekers gær.

Anaerob respiration i gær

Anaerob respiration fra Wikimedia Commons

Hvordan opstår anaerob respiration i gær  ?

Gær er encellede eukaryote svampe, i stand til at fortsætte cellulær respiration på både aerob og anaerob måde.

Når ilt er til stede i det cellulære miljø går gær til en aerob respirationsproces og producerer mere energi. Men hvis ilt er fraværende i miljøet, begynder gæren at gære. Til anaerob respirationsproces gennemgår Glucose-molekylet (6-carbon-molekyle) glykolyse og bryder i 2 molekyler af pyruvat (3-carbon-molekyle). Senere omdannes pyruvatet til organisk alkohol Ethanol (2-kulstofmolekyle), en carboxylgruppe frigives som kuldioxidmolekyle og en lille mængde energi frigives.

Da iltmolekyler i denne proces ikke er involveret i andre uorganiske molekyler som sulfat, tjener nitratgrupper som elektronacceptor og frigiver energi. Denne form for phosphoryleringsproces er mindre effektiv end den oxidative phosphoryleringsproces. Derfor mindre mængde energi produceret. 

Hvor forekommer anaerob respiration i gær?

Gær er en encellet eukaryot svampeart. At have evnen til at respirere i begge aerob og anaerob måde.

Anaerob respiration i gær forekommer i organismens cellulære cytoplasma. 

I den aerobe respirationsproces finder det første trin glykolyse sted i cytoplasmaet og de senere trin fra acetyl-CoA-dannelse til oxidativ phosphorylering alle forekommer i mitokondriers matrix.

Hvornår opstår anaerob respiration hos mennesker og gær?

Der findes to hovedtyper af anaerobe respirationsprocesser, såsom mælkesyreproduktion og alkoholfermentering. 

Hos mennesket findes mælkesyreproduktionsprocessen, og i gærceller findes alkoholgæringsprocessen. 

Hos mennesket findes mælkesyreproduktionsprocessen. Under intens træning eller hårdt arbejde mangler muskelvævet tilstrækkelig ilt i det cellulære miljø. For at overvinde dette begynder muskelceller at respirere anaerobt og producere energi. I denne proces gennemgår glukosen glykolyse og omdannes til pyruvat. Pyruvaten bryder yderligere i mælkesyre og frigiver energi. 

Glukose → Mælkesyre + Energi

C6H12O6    → C3H6O3 + Energi (2ATP)

Figur 07 05 02 1

Mælkesyreproduktion fra Wikimedia Commons

I gær, når ilt er fraværende i miljøet, begynder det at respirere gennem gæringsprocessen. I denne proces gennemgår sukker- eller glucosemolekyler glykolyse og bryder ind i pyruvat. Pyruvatet nedbrydes yderligere og producerer en lille mængde energi (generelt 2 molekyler ATP) sammen med ethanol og kuldioxid.

Glukose → Ethanol + Kuldioxid + Energi

C6H12O6   → C2H5OH + CO2 + energi (2ATP)

billeder 11 1

Alkoholgæring fra Wikimedia Commons

Anaerob respiration i gærligning?

Ligningen for anaerob respiration i gær- 

Glukose → Ethanol + Kuldioxid + Energi

C6H12O6→ C2H5OH + CO2+ energi (2ATP)

Ligningen siger, at i en cyklus med anaerob respiration knækker et glukose (6-carbon molekyle) molekyle og producerer en lille mængde energi, generelt 2 molekyler ATP eller adenosin trifosfat sammen med et molekyle ethanol (2 - carbon molekyle) og et molekyle af kuldioxid (1-kulstofmolekyle).

Anaerob respiration i gæreksperiment?

Brug af Saccharomyces cerevisiae eller normal gær er meget populær økonomisk på grund af dens evne til at producere alkohol fra anaerob respirationsmetode. Lad os demonstrere den anaerobe respiration i gær gennem et simpelt eksperiment.

Princip

Almindelig gær eller saccharomyces cerevisiae er en encellede eukaryote svampe i stand til at ånde anaerobt i fravær af iltmolekyler. Under anaerob respirationsproces bryder gær glukosemolekyler og producerer en vis mængde energi sammen med organisk alkohol (ethanol) og kuldioxid (CO2). Denne proces er også kendt som fermenteringsprocessen. 

C6H12O6   → C2H5OH + CO2 + energi (2ATP)

Påkrævet materiale

  • Gær
  • 60 g vand
  • 30 g glukose
  • Breaker
  • Flask
  • Termometer
  • To huller kork
  • Flammebrænder
  • Kalkvand el Ca (OH) 2 (vandig opløsning af calciumhydroxid)
  • Reagensglas
  • Flydende paraffin
  • Leveringsrør

Procedure

  • Hæld vandet i et bægerglas og tilsæt glukosepulver i det.
  • Varm det op gennem en brænder.
  • Afkøl det kogte vand uden at ryste det.
  • Tilsæt gær i vandet
  • Overfør det til kolben
  • Tilsæt flydende paraffin i kolben
  • Luk åbningen af ​​kolben med en korkprop med to huller.
  • Indsæt et termometer i kolben fra det ene hul i proppen.
  • Indsæt et leveringsrør gennem det andet hul.
  • Juster en anden ende af indføringsrøret til et reagensglas
  • Fyld reagensglasset med kalkvand
  • Bemærk starttemperaturen fra aflæsningen af ​​termometeret. 

Resultat

Efter at have brugt 24 timer ser vi, at temperaturen på glukoseopløsningen stiger. Kalkvandet i reagensglasset skifter farve til hvid mælkefarve. Efter åbning af kolbens kork kommer der en alkoholisk lugt ud af opløsningen. 

Analyse

Løsningens stigende temperatur indikerer energiproduktionen i opløsningen. Den mælkehvide farve af kalkvand betyder frigivelse af CO2 eller kuldioxid fra glukoseopløsningen. Den alkoholiske lugt indikerer produktionen af ​​ethanol i prøveopløsningen. 

Betyder, at gæren i mangel af ilt (kogt vand) involverer anaerob respiration, der producerer energi sammen med ethanol og frigiver kuldioxid CO2 fra det.

For at vide mere om anaerobe organismer, læs vores artikel om 10+ Anaerobe bakterier Eksempler: Detaljerede forklaringer

Anaerob respiration i gærprodukter?

Under anaerob respiration sammen med energi produceres der også nogle reaktionsbiprodukter.

Produkterne, der produceres under anaerob respiration i gær, er 2 molekyler ATP eller adenosintrifosfat, et molekyle ethanol (C2H5OH) og et molekyle kuldioxid (CO2). 

Vej til anaerob respiration i gær 

Den anaerobe respirationsvej er ikke så kompleks som den aerobe respirationsvej. Det involverer ikke så mange trin som Acetyl-CoA-dannelse, Krebs-cyklus osv. Den anaerobe respirationsvej er meget enkel og producerer energi sammen med organiske forbindelser generelt. 

Vejen for anaerob respiration i gær involverer to trin hhv.

glykolyse

Det første trin i anaerob respiration er det samme som aerob respiration, som er glykolyse. I denne proces bryder glukosemolekylet (6-carbon-molekylet) og producerer en vis mængde energi, generelt 2 ATP-molekyler sammen med 2 molekyler pyrodruesyre eller pyruvat (3-carbon-molekyle). 

Overgangsreaktion

Det er det andet og sidste trin i anaerob respiration. I denne proces omdannes pyruvaten til en eller anden organisk forbindelse, i tilfælde af gær omdannes den til ethanol og producerer mindre mængde energi (2 ATP), hvilket frigiver kuldioxid fra det.  

For at vide mere læs vores artikel om anaerob respiration: Er fermentering anaerob respiration: hvad, hvorfor, detaljerede fakta

Hvordan adskiller anaerob respiration sig i gær- og menneskeceller?

Anaerobe respirationsprocesser i gærceller og i humane celler er forskellige fra hinanden. 

I gærceller er den anaerobe respirationsproces generelt fermenteringsprocessen, som producerer ethanol eller en anden alkohol som et biprodukt.

I tilfælde af humane celler er den anaerobe respiration generelt en mælkesyreproduktionsproces, hvor mælkesyre produceres som biprodukt af reaktionen, der forårsager ømme muskler.

For at vide mere læs vores artikel om anaerob respiration 4+ Anaerob respirationseksempler: Detaljerede forklaringer

Som helhed kan vi sige, at anaerob respiration af gær spiller en meget væsentlig rolle økonomisk. Vi diskuterer også vejen og trinene i anaerob respirationsproces i gær. Vi ser forskellen mellem anaerob respiration i gær og i humane celler. Håber det vil være godt informativt for dig.

Læs også: