Обмен веществ дрожжевой клетки

Для осуществления жизненно необходимых процессов обмена веществ и для образования новой клеточной субстанции дрожжи, подобно любым другим клеткам, нуждаются в энергии и питательных веществах. Энергию для поддержания этих процессов дрожжи, как и все другие живые существа, добывают главным образом с помощью дыхания. Получение энергии при дыхании весьма значительно, поскольку глюкоза разлагается без остатка. При дыхании полученные питательные вещества (например, сахара) полностью расщепляются на СО₂ и воду:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6Н₂О + 6СО₂.

При отсутствии воздуха дрожжи (единственный живой организм) переходят на спиртовое брожение. При этом из глюкозы образуется спирт (этанол) и СО₂:

С₆Н₁₂О₆ → 12C₅H₅OH + 2СО₂.

Путем брожения дрожжевая клетка получает несравнимо меньше энергии, чем путем дыхания (см. также раздел 4.1).

Расщепление глюкозы до спирта или - при дыхании - до СО₂ и воды проводится путем большого числа последовательных реакции. При этом каждая из них осуществляется с помощью специального фермента-катализатора. В дрожжевой клетке эти ферменты связаны с определенными клеточными структурами. Так, ферменты для глюкозы и спиртового брожения находятся в цитоплазме, тогда как дыхание осуществляется благодаря ферментам, локализованным в митохондриях.

Органические вещества, необходимые для процесса дыхания и для сбраживания, поглощаются интегрированными протеинами клеточной мембраны и транспортируются через нее. Поэтому дрожжевой клеткой могут быть поглощены лишь такие вещества, для которых имеются соответствующие транспортные механизмы. Это, в свою очередь, зависит от количества и типов ферментов дрожжевой клетки.

Клетка осуществляет комплексный обмен веществ, а именно:

· углеводный;

· белковый;

· жировой;

· обмен минеральных веществ.

Углеводный обмен веществ служит прежде всего для получения энергии путем дыхания и брожения, при этом лишь небольшая часть содержащихся в сусле сахаров откладывается в качестве резерва в виде гликогена и трегалозы.

Белковый обмен веществ так же. как обмен жировых и минеральных веществ, служит, в первую очередь, для построения новых клеточных субстанций, причем здесь существенную роль играют как процессы их построения, так и процессы распада. Эти очень сложные процессы обмена веществ, оказывающие решающее влияние на качество пива, будут более подробно рассмотрены в разделе 4.1.2.