Bước chuyển hóa chung cho các quá trình lên men Lên men là một quá trình oxi hóa-khử cân bằng nội sinh, trong đó một số nguyên tử của nguồn năng lượng (chất cho điện tử) trở nên có tính khử hơn, trong khi một số nguyên tử khác trở nên oxi hóa hơn, còn năng lượng thì được sinh ra nhờ sự phosphorin hóa cơ chất. Con đường trao đồi chất chung đối với sự lên men glucose là con đường đường phân, cũng còn được gọi là con đường Embden-Meyerhof. Đường phân được chia thành ba bước. | Chương 8 r r À A 1 1 A r l Ă -í Các quá trình lên men Phân 1 I. Con đường Embden-Meyerhof EM Bước chuyển hóa chung cho các quá trình lên men Lên men là một quá trình oxi hóa-khử cân bằng nội sinh trong đó một số nguyên tử của nguồn năng lượng chất cho điện tử trở nên có tính khử hơn trong khi một số nguyên tử khác trở nên oxi hóa hơn còn năng lượng thì được sinh ra nhờ sự phosphorin hóa cơ chất. Con đường trao đồi chất chung đối với sự lên men glucose là con đường đường phân cũng còn được gọi là con đường Embden-Meyerhof. Đường phân được chia thành ba bước chính mỗi bước gồm một số phản ứng riêng biệt do enzyme xúc tác. Bước một gồm các phản ứng chuẩn bị không có các phản ứng oxi hóa và cũng không giải phóng năng lượng song lại dẫn đến việc tạo ra hai phân tử trung gian quan trọng glixeraldehit-3-phosphate GAP . Trong bước hai sự oxi hóa-khử xảy ra năng lượng được dự trữ dưới dạng ATP và hai phân tử piruvat được tạo thành. Trong bước ba một phản ứng oxi hóa-khử thứ hai xảy ra và các sản phẩm lên men chẳng hạn ethanol và CO hoặc acid lactic sẽ được tạo thành. Trong sự tạo thành hai phân tử acid 1 3 điphosphoglixeric có hai phân tử NAD bị khử thành NADH. Tuy nhiên một tế bào chỉ chứa một lượng nhỏ NAD và nếu như toàn bộ NAD bị chuyển thành NADH thì phản ứng oxi hóa glucose sẽ bị đình chỉ sự oxi hóa tiếp tục chỉ có thể xảy ra khi một phân tử NAD có mặt để tiếp nhận các điện tử vừa được giải phóng ra. Sự tắc đường này có thể được khắc phục trong lên men bằng cách oxi hóa NADH trở lại thành NAD nhờ các phản ứng khử piruvat thành một trong hàng loạt các sản phẳm lên men khác nhau. Trong trường hợp của nấm men piruvat bị khử thành ethanol với sự giải phóng CO. ở các vi khuẩn lactic piruvat bị khử thành acid lactic. Nhiều con đường khử piruvat cũng gặp ở các vi sinh vật nhân sơ khác song kết quả thật sự đều giống nhau tức là NADH phải được hồi phục lại thành dạng oxi hóa NAD để cho các phản ứng thu nhận năng lượng của lên men có thể tiếp tục. Là một coenzyme dễ khuếch tán
