Bei der alkoholischen Gärung werden verschiedene Zuckerarten

[email protected] (Konrad Ohnhaeuser)
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
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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