发酵作用

发酵作用： 依照卫兰氏的呼吸原理，生物呼吸作用中最初期的反应就是特定的脱氢酶把呼吸基质的氢离子移去。 燃烧成水的作用也就是糖分经呼吸作用所放出能量的主要来源。 燃烧成水的作用也就是糖分经呼吸作用所放出能量的主要来源。 这些氢原子也能转移给其他物质(也就是受氢物) 而与之结合。 这些氢原子也能转移给其他物质(也就是受氢物)而与之结合。 此种不必与氧结合的呼吸作用完全不需要氧，也就是通常所称的发酵作用。 发酵作用产生的能量不及有氧呼吸产生的多，但是已经足够提供营发酵作用者所需要的能量。 发酵作用产生的能量不及有氧呼吸产生的多，但是已经足够提供营发酵作用者所需要的能量。 

他是食物发酵的关键。

根据氧化还原反应中电子受体的不同可分为：发酵作用和呼吸作用

发酵:没有外源电子受体参加，电子受体为底物本身未完全氧化的中间产物，如丙酮酸，发酵过程通常在有氧条件下进行，但有时在氧气存在时也可以发生。

在发酵条件下有机物只是部分地被氧化，因此只释放出一小部分的能量。

发酵过程的氧化是与有机物的还原偶联在一起的。被还原的有机物来自初始发酵的分解代谢，即不需要外界提供电子受体。

发酵底物：糖类、有机酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。

发酵的定义：

生理学上（狭义）：指微生物厌氧或兼性厌氧微生物在厌氧的条件下以某些有机化合物作为末端氢（电子）受体，氧化降解有机物获得能量的过程。

工业上（广义）：泛指利用微生物生产各种产物的过程，即在人工控制的条件下，微生物通过本身新陈代谢活动，将不同的物质进行分解、转化或合成，生成人们所需要的酶、菌体或各种代谢产物的生产工艺过程。

微生物发酵作用的两个共同点：

（1）NADH被氧化成NAD+；

 （2）电子受体通常是丙酮酸或它的衍生物。

在发酵过程中，底物仅被部分地氧化，ATP通过底物磷酸化的方式被合成，而且不需要氧。

发酵类型

通常以发酵产物命名，下面介绍几种发酵类型：

（1）酵母酒精发酵

第一型的发酵： 酵母菌在中性或偏酸性、无氧条件下，利用葡萄糖经EMP途径产生乙醇的代谢。 

第二型的发酵

在酵母酒精发酵中，加入亚适量NaHSO3，产物除了乙醇还有甘油。

第三型的发酵

在酵母酒精发酵中，发酵液pH值控制在碱性（pH7.6），产物除了乙醇还有甘油和乙酸。

（2）细菌酒精发酵

细菌例如林氏发酵单胞菌、嗜糖假单胞菌，经ED途径，降解葡萄糖生成丙酮酸，然后生成乙醇的代谢。

（3）同型乳酸发酵

乳酸杆菌属的一些种、链球菌科的某些属，利用葡萄糖经EMP途径，产生以乳酸为主产物（1.8mol 乳酸/mol G)的发酵。

（4）异型乳酸发酵

肠膜状明串珠菌、双歧乳杆菌等利用葡萄糖经PK途径，产生乳酸（0.8mol 乳酸/mol G)外，还有乙醇、乙酸、甘油和甘露醇等产物的发酵。

◆PK途径：肠膜状明串珠菌、 短乳杆菌等；产物除乳酸外还有乙醇等。

(5) 丁酸型发酵

◆梭状芽胞杆菌属；严格厌氧发酵；降解葡萄糖经EMP途径，产物除丁酸外还有其他一些产物：

◇ 丁酸－乙酸发酵：丁酸、乙酸、CO2和H2

◇ 丙酮－丁醇发酵：丙酮、丁醇、丁酸、CO2和H2

◇丁醇－异丙醇发酵：丁醇、丁酸、乙酸、异丙醇

★丁酸型发酵是发酵工业中生产丁酸、丙酮、丁醇等重要有机溶剂和化工原料的基础。

（6）甲酸发酵：

◆ 混合酸发酵：大肠杆菌等兼性厌氧菌利用葡萄糖经EMP途径，产生乳酸、甲酸、乙酸、琥珀酸、CO2和H2等产物，次外还产生少量的2，3－丁二醇的发酵。

◆ 2，3－丁二醇的发酵：产气肠杆菌等；产生大量的2，3－丁二醇、CO2、H2和少量的乳酸、甲酸、乙酸、琥珀酸等产物的发酵。

甲酸发酵在鉴定肠杆菌科中的细菌时非常有用

（7）丙酸发酵

丙酸发酵：丙酸杆菌、丙酸羧菌等厌氧菌利用葡萄糖，经EMP途径产生丙酸的代谢。