كل المعلومات عن عملية التخمير

حقوق الصورة : freepik

تعريف التخمير

مرحبا بكم متابعي موقع كل شئ اليوم سوف نتحدث عن كل شئ يخص التخمير من تعريفه حقائق عنه والكثير دعونا نبدأ. التخمير هو عملية التمثيل الغذائي التي يقوم فيها الكائن الحي بتحويل الكربوهيدرات ، مثل النشا أو السكر ، إلى كحول أو حمض. على سبيل المثال ، تقوم الخميرة بعملية التخمير للحصول على الطاقة عن طريق تحويل السكر إلى كحول. تقوم البكتيريا بعملية التخمير وتحويل الكربوهيدرات إلى حمض اللاكتيك. دراسة التخمير تسمى علم الحيوان .

تاريخ التخمير

يأتي مصطلح " الخميرة " من الكلمة اللاتينية fervere ، والتي تعني "الغليان". تم وصف التخمير من قبل الكيميائيين في أواخر القرن الرابع عشر ، ولكن ليس بالمعنى الحديث. أصبحت العملية الكيميائية للتخمير موضوعًا للتحقيق العلمي حوالي عام 1600.

حقوق الصورة : biography

التخمير عملية طبيعية. طبق الناس التخمير لصنع منتجات مثل النبيذ ، والميد ، والجبن ، والبيرة قبل وقت طويل من فهم عملية الكيمياء الحيوية. في 1850 و 1860 ، أصبح لويس باستور أول عالم زيمولوجي أو عالم يدرس التخمير عندما أثبت أن التخمر ناتج عن الخلايا الحية. ومع ذلك ، لم ينجح باستور في محاولاته لاستخراج الإنزيم المسؤول عن التخمير من خلايا الخميرة. في عام 1897 ، قام الكيميائي الألماني Eduard Buechner بتطهير الخميرة ، واستخرج منها السوائل ، ووجد أن السائل يمكن أن يخمر محلول السكر. تعتبر تجربة Buechner بداية علم الكيمياء الحيوية ، وحصلت عليه 1907 جائزة نوبل في الكيمياء .

أمثلة على المنتجات التي شكلها التخمير

يدرك معظم الناس الأطعمة والمشروبات التي هي من منتجات التخمير ، ولكن قد لا يدركون أن العديد من المنتجات الصناعية الهامة تنتج عن التخمير.

بيرة
نبيذ
زبادي
جبنه
بعض الأطعمة الحامضة التي تحتوي على حمض اللاكتيك ، بما في ذلك مخلل الملفوف ، الكيمتشي ، والبيبروني
خميرة الخبز بالخميرة
معالجة مياه الصرف الصحي
بعض إنتاج الكحول الصناعي ، مثل الوقود الحيوي
غاز الهيدروجين

تخمير الإيثانول

تقوم الخميرة وبعض البكتيريا بتخمير الإيثانول حيث يتم كسر البيروفات (من استقلاب الجلوكوز) إلى الإيثانول وثاني أكسيد الكربون . المعادلة الكيميائية الصافية لإنتاج الإيثانول من الجلوكوز هي:

C 6 H 12 O 6 (الجلوكوز) → 2 C 2 H 5 OH (الإيثانول) + 2 CO 2 (ثاني أكسيد الكربون)

وقد استخدم تخمير الإيثانول إنتاج البيرة والنبيذ والخبز. تجدر الإشارة إلى أن التخمر في وجود مستويات عالية من البكتين ينتج عنه إنتاج كميات صغيرة من الميثانول ، وهو مادة سامة عند استهلاكها.

تخمر حمض اللاكتيك

قد يتم تخمير جزيئات البيروفات من استقلاب الجلوكوز (تحلل السكر) إلى حمض اللاكتيك. يستخدم تخمير حمض اللاكتيك لتحويل اللاكتوز إلى حمض اللاكتيك في إنتاج اللبن. يحدث أيضًا في عضلات الحيوانات عندما تتطلب الأنسجة طاقة بمعدل أسرع من توفير الأكسجين. المعادلة التالية لإنتاج حمض اللاكتيك من الجلوكوز هي:

C 6 H 12 O 6 (الجلوكوز) → 2 CH 3 CHOHCOOH (حمض اللاكتيك)

يمكن تلخيص إنتاج حمض اللاكتيك من اللاكتوز والماء على النحو التالي:

C 12 H 22 O 11 (اللاكتوز) + H 2 O (الماء) → 4 CH 3 CHOHCOOH (حمض اللاكتيك)

إنتاج الهيدروجين وغاز الميثان

قد ينتج عن عملية التخمير غاز الهيدروجين وغاز الميثان.

تخضع الأركيا الميثوغينية لرد فعل غير متناسب يتم فيه نقل إلكترون واحد من كربونيل مجموعة حمض كربوكسيل إلى مجموعة ميثيل من حمض الأسيتيك لإنتاج غاز الميثان وغاز ثاني أكسيد الكربون.

تنتج العديد من أنواع التخمير غاز الهيدروجين. يمكن استخدام المنتج من قبل الكائن الحي لتجديد NAD + من NADH. يمكن استخدام غاز الهيدروجين كركيزة بواسطة مخفضات الكبريتات والميثانوجينات. يعاني البشر من إنتاج غاز الهيدروجين من البكتيريا المعوية ، مما ينتج غازات .

حقائق التخمير

التخمير هو عملية لا هوائية ، مما يعني أنها لا تتطلب الأكسجين حتى تحدث. ومع ذلك ، حتى عندما يكون الأكسجين وفيرًا ، تفضل خلايا الخميرة التخمير على التنفس الهوائي ، بشرط توفر كمية كافية من السكر.
يحدث التخمر في الجهاز الهضمي للإنسان والحيوانات الأخرى.
في حالة طبية نادرة تسمى متلازمة تخمير الأمعاء أو متلازمة مصنع الجعة التلقائي ، يؤدي التخمر في الجهاز الهضمي البشري إلى التسمم عن طريق إنتاج الإيثانول.
يحدث التخمر في خلايا العضلات البشرية. يمكن للعضلات أن تنفق ATP بشكل أسرع من توفير الأكسجين. في هذه الحالة ، يتم إنتاج ATP عن طريق تحلل السكر ، والذي لا يستخدم الأكسجين.
على الرغم من أن التخمير هو مسار شائع ، فإنه ليس الطريقة الوحيدة التي تستخدمها الكائنات الحية للحصول على الطاقة اللاهوائية. تستخدم بعض الأنظمة الكبريتات كمستقبل إلكتروني نهائي في سلسلة نقل الإلكترون . شكرا لكم هذا كل شئ اتمني ان تكونوا استفدتم.