Käyminen

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Fermentointi menossa

Käyminen eli fermentointi on aineenvaihduntatapahtuma, jossa pilkotaan orgaanisia aineita, usein hiilihydraatteja tai aminohappoja, energian saamiseksi. Käyminen tapahtuu tavallisesti ilman happea, mutta on olemassa myös niin sanottuja hapetuskäymisiä, jotka vaativat happea. Käyminen tapahtuu solun sisällä. Kemiallisesti kyse on hapetus-pelkistysreaktiosta, jossa ei tapahdu nettopelkistymistä tai hapettumista. Käymisen lopputuotteena syntyy yhdisteitä (käymistuotteet), jotka solu erittää ympäristöönsä.

Alkoholikäyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alkoholikäymisessä sokeri (yleensä glukoosi) hajoaa hiivan (Saccharomyces cerevisiae) tai bakteerien sisältämien entsyymien katalysoimissa aineenvaihduntareaktioissa pyruvaatiksi. Reaktiota nimitetään glykolyysiksi, ja sen yhteydessä syntyy ATP:tä solun energianlähteeksi. Glykolyysissä syntynyt pyruvaatti puolestaan hajoaa edelleen asetaldehydiksi ja hiilidioksidiksi. Asetaldehydi pelkistyy tämän jälkeen etanoliksi eli arkikielellä alkoholiksi.[1]

Käymisreaktio on anaerobinen eli ei edellytä happea, mutta se ei välttämättä vaadi hapetonta ympäristöä. Alkoholikäymistä käytetään hyväksi leivonnassa kohottamaan taikinaa hiilidioksidilla ja alkoholijuomien valmistuksessa tuottamaan alkoholia.

Käymisprosessissa hiivasolut käyttävät ravintonaan sokeria, lisääntyvät ja erittävät aineenvaihduntatuotteinaan syntyvän hiilidioksidin ja etanolin ympäristöönsä. Kun käymisliuoksen alkoholipitoisuus nousee liian korkeaksi (hiivakannasta riippuen 12–17 %), hiivasolut kuolevat ja käymisprosessi pysähtyy. Tätä väkevämpiä alkoholeja valmistetaan teollisesti tislaamalla.

Alkoholikäymisen kokonaisreaktioyhtälö on seuraava:

C6H12O6 + 2 ADP → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP.

Etanolin lisäksi syntyy pieniä määriä muita alkoholeja, kuten myrkyllistä metanolia. Teollisessa valmistuksessa metanoli häviää tislauksessa. Kotitekoisissakin alkoholeissa määrä jää niin vähäiseksi, ettei siitä ole yleensä haittaa, sillä se poistuu elimistöstä muodostamatta myrkyllistä formaldehydiä, kun maksan hajottavat entsyymit pilkkovat etanolia.

Maitohappokäyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Hapattaminen

Maitohappokäymisessä eli anaerobisessa glykolyysissä energiaa saadaan hajottamalla sokeria pyruvaatiksi, joka pelkistyy edelleen maitohapoksi. Tässä reaktiossa ei synny hiilidioksidia. Energiaa vapautuu paljon vähemmän (2 ATP-molekyyliä yhtä glukoosimolekyyliä kohden) kuin soluhengityksessä (30–32 ATP-molekyyliä glukoosimolekyyliä kohden). Suurin osa glukoosin sisältämästä kemiallisesta energiasta jää käymisessä maitohappoon. Maitohappokäyminen on anaerobista, eli se voi tapahtua hapettomissa oloissa. Sitä hyödynnetään elintarviketeollisuudessa, kun maitohappobakteereiden avulla valmistetaan juustoa, jogurttia ja hapatettuja vihanneksia, esimerkiksi venäläisiä suolakurkkuja tai hapankaalia.[2]

Nisäkkäillä lihassolut voivat tuottaa energiaa maitohappokäymisellä, elleivät ne saa verenkierrosta riittävästi happea. Maitohapon kertyminen soluihin aiheuttaa lihaskipua. Rasituksen loputtua maitohappo kulkeutuu lihaksista veren mukana maksaan, jossa se muuntuu takaisin pyruvaatiksi.[2]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Campbell & Reece: Biology, 7. p. s. 174–176. Pearson Prentice Hall, 2005.
  2. a b Campbell & Reece: Biology, 7. p. s. 175. Pearson Prentice Hall, 2005.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]