Homolaktische und heterolaktische Gärung PPT

Homolaktische und heterolaktische Gärung PPT

Die Gärung ist ein wichtiger biochemischer Prozess, der oft von Mikroorganismen durchgeführt wird, um Energie zu gewinnen. Es gibt verschiedene Arten von Gärung, darunter die homolaktische und heterolaktische Gärung. Diese beiden Arten der Gärung haben gewisse Unterschiede sowie Gemeinsamkeiten. In dieser PowerPoint-Präsentation werden wir uns genauer mit der homolaktischen und heterolaktischen Gärung befassen.

Homolaktische Gärung

Die homolaktische Gärung ist ein biochemischer Prozess, bei dem Glucose oder andere Hexosen anaerob abgebaut werden, um Energie zu gewinnen. Dieser Prozess wird von Mikroorganismen wie Milchsäurebakterien durchgeführt. Die homolaktische Gärung kann in drei Hauptphasen unterteilt werden:

1. Glykolyse

Die homolaktische Gärung beginnt mit der Glykolyse, einem enzymatischen Prozess, bei dem Glucose in Pyruvat umgewandelt wird. Diese Reaktion produziert ATP (Adenosintriphosphat) und NADH (Nicotinamidadenindinukleotid). Während dieser Phase wird auch die Glucose in Laktat umgewandelt.

2. Reduktion des Pyruvats

In der nächsten Phase der homolaktischen Gärung wird das Pyruvat zu Laktat reduziert. Dieser Schritt erfolgt unter Verwendung des Enzyms Laktatdehydrogenase, das NADH oxidiert und in NAD+ (Nicotinamidadenindinukleotid) umwandelt. Durch diese Reduktion wird Laktat gebildet.

3. Regeneration von NAD+

Da die Glykolyse NADH produziert, das zur Reduktion von Pyruvat verwendet wird, muss NAD+ regeneriert werden, um sicherzustellen, dass die Glykolyse fortgesetzt wird. Dies geschieht durch die Oxidation von NADH in NAD+ unter Nutzung alternativer Reaktionswege. Durch die Regeneration von NAD+ kann die homolaktische Gärung in einem kontinuierlichen Kreislauf fortgesetzt werden.

Heterolaktische Gärung

Im Gegensatz zur homolaktischen Gärung ist die heterolaktische Gärung in Mikroorganismen wie Hefen und einigen Bakterien zu finden. Dieser Prozess ist vielfältiger als die homolaktische Gärung und umfasst mehrere Schritte:

1. Glykolyse und Pyruvatumwandlung

Die heterolaktische Gärung beginnt ebenfalls mit der Glykolyse, bei der Glucose in Pyruvat umgewandelt wird. Im Gegensatz zur homolaktischen Gärung wird das Pyruvat jedoch nicht vollständig zu Laktat reduziert. Stattdessen erfolgt die Umwandlung zu verschiedenen organischen Säuren wie Laktat, Acetat und Ethanol.

2. Acetatbildung

Ein wichtiger Schritt in der heterolaktischen Gärung ist die Bildung von Acetat aus Pyruvat. Dieser Prozess erfolgt unter Einsatz spezifischer Enzyme wie der Acetatkinase und Phosphotransacetylase. Die Bildung von Acetat liefert zusätzlich Energie.

3. Ethanolbildung

In einigen Fällen wird das Pyruvat auch zu Ethanol umgewandelt. Dies geschieht durch den Einsatz von Enzymen wie der Pyruvat-Dehydrogenase und Alkohol-Dehydrogenase.

Unterschiede zwischen homolaktischer und heterolaktischer Gärung

Obwohl sowohl die homolaktische als auch die heterolaktische Gärung anaerobe Prozesse sind, gibt es einige deutliche Unterschiede zwischen ihnen:

Endprodukte

Ein Hauptunterschied liegt in den Endprodukten der beiden Gärungstypen. Während die homolaktische Gärung ausschließlich zu Laktat führt, werden bei der heterolaktischen Gärung mehrere organische Säuren wie Laktat, Acetat und Ethanol produziert.

Energiegewinnung

Die homolaktische Gärung generiert ATP und Energie ausschließlich aus der Glykolyse. Im Gegensatz dazu kann die heterolaktische Gärung zusätzliche Energie aus der Acetatbildung und der Ethanolbildung gewinnen.

Mikroorganismen

Die homolaktische Gärung wird hauptsächlich von Milchsäurebakterien durchgeführt, während die heterolaktische Gärung in Hefen und einigen Bakterienarten stattfindet.

Fazit

Die homolaktische und heterolaktische Gärung sind biochemische Prozesse, bei denen Glucose anaerob abgebaut wird, um Energie zu gewinnen. Während die homolaktische Gärung ausschließlich zu Laktat führt und ATP aus der Glykolyse generiert, ist die heterolaktische Gärung vielseitiger und erzeugt mehrere organische Säuren wie Laktat, Acetat und Ethanol. Beide Gärungsarten haben ihre jeweiligen Vorteile und sind in verschiedenen Mikroorganismen vorhanden.

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