Käyminen

Kohteesta Wikipedia
(Ohjattu sivulta Fermentointi)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Käyminen eli fermentaatio on aineenvaihduntareaktio- tai -reaktiosarja, joita useita eri tyyppejä. Käymisessä eliö happikaasua reaktiossa suoraan käyttämättä pelkistämällä pilkkoo orgaanisia yhdisteitä toisiksi yhdisteiksi (aineenvaihdunta- eli käymistuotteiksi). Käymisen avulla tuotettu energia, joka on usein ATP:n muodossa, saadaan substraattitason fosforylaatiolla. Käyminen ei siis ole osa mitään elektroninsiirtoketjua, osallistu joidenkin solukalvojen välisen protonipitoisuuseron luontiin ja tämän eron avulla suoritettavaan energian tuottoon. Eliö saa käymisellä energiaa joko suoraan tai useammin epäsuoraan. Jälkimmäisessä käyminen ylläpitää muita energiaa suoraan tuottavia aineenvaihduntareittejä. Käymisessä hajoavat orgaaniset yhdisteet voivat olla peräisin mm. glukoosista.[1]

Käyminen voi eliöstä riippuen tapahtua hapettomissa tai hapellisissa oloissa.[2]

Vastakohtana käymiselle ovat happea suoraan kuluttavat aineenvaihduntareaktiot ja jonkin elektroninsiirtoketjun osana olevat reaktiot. Jälkimmäiset voivat kuluttaa happea (O2) sitä pelkistäen, jolloin kyse on aerobisesta soluhengityksestä. Tätä tapahtuu mm. ihmisten mitokondrioissa. Elektroninsiirtoketjut voivat olla myös happea kuluttamattomia, jolloin kyse on anaerobisesta soluhengityksestä. Tällöin pelkistyy esimerkiksi sulfaatti-ioneita (SO42-, katso rikkibakteerit).[1]

Mikrobiologiassa käymisen määritelmä on voi olla laveampi. Siitä puhutaan kun soluja (mikrobeja, kasvi- tai eläinsoluja) kasvatetaan bioreaktorissa, jolloin ne muodostavat biomassaa tai joitakin aineita.[3]

Etanolikäyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Etanolikäyminen

Kaksivaiheisessa etanolikäymisessä pyruvaatti hajoaa eliössä ensin asetaldehydiksi ja hiilidioksidiksi. Asetaldehydi pelkistyy sitten etanoliksi eli arkikielellä alkoholiksi. Pyruvaatti saadaan usein glukoosin glykolyysistä, jonka yhteydessä muodostuu 2 ATP:tä solun energialähteeksi.[1]

Leivinhiivan etanolikäyminen tuottaa hiilidioksidikaasua, joka muodostaa taikinaan ilmakuplia aiheuttaen siten sen kohoamisen.

Hiivojen etanolikäymistä käytetään mm. tuottamaan etanolia alkoholijuomiin ja kohottamaan takinoita käymisessä muodostuvan hiilidioksidin avulla.[1]

Maitohappokäyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Maitohappokäyminen

Maitohappokäymisessä pyruvaatti pelkistyy yksivaiheisesti laktaattidehydrogenaasi-entsyymin katalysoimana NADH:n avulla L- tai D-laktaatiksi eli maitohapon anioniksi.[4][5] Pyruvaatti saadaan usein glykolyysistä. Maitohappokäymisessä ei muodostu hiilidioksidia toisin kuin kaksivaiheisessa etanolikäymisessä.[4]

Mm. ihmisillä ja muilla nisäkkäillä lihassolut voivat tuottaa energiaa maitohappokäymisellä, elleivät ne saa verenkierrosta riittävästi happea. Laktaatti kulkeutuu lihaksista veren mukana maksaan, jossa se muuntuu takaisin pyruvaatiksi (katso Corin sykli).[1]

Maitohappokäymistä hyödynnetään ruokien valmistuksessa, kun maitohappobakteerien avulla valmistetaan juustoa, jogurttia[1] ja hapatettuja vihanneksia, kuten venäläisiä suolakurkkuja tai hapankaalia.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e f LA Urry et al: Campbell biology, s. 179-181. 11. painos. Pearson Education, Inc., 2017. ISBN 9780134093413.
  2. JM Thomson et al: Resurrecting ancestral alcohol dehydrogenases from yeast. Nature genetics, kesäkuu 2005, 37. vsk, nro 6, s. 630–635. PubMed:15864308. doi:10.1038/ng1553. ISSN 1061-4036. Artikkelin verkkoversio.
  3. IUPAC: fermentation goldbook.iupac.org. Viitattu 26.2.2019.
  4. a b DL Nelson, MM Cox: Lehninger principles of biochemistry. 5. painos. W.H. Freeman, 2008. ISBN 9780716771081. Teoksen verkkoversio.
  5. C Zhang et al: Non-sterilized fermentation of high optically pure D-lactic acid by a genetically modified thermophilic Bacillus coagulans strain. Microbial Cell Factories, 25.11.2017, 16. vsk, nro 1, s. 213. PubMed:29178877. doi:10.1186/s12934-017-0827-1. ISSN 1475-2859. Artikkelin verkkoversio.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]