Почему не сбраживают без дрожжей?

Я не разу не специалист в этом вопросе, но вот что мне недавно попадалось на глаза:
http://www.nanonewsnet.ru/...ykh-form-zhizni

Между тем простые клетки генерируют энергию при помощи покрывающей их мембраны. Так что в крупной прокариотической клетке может быть полным-полно места для новых генов, но ей просто не хватит энергии для синтеза белков по этим «инструкциям».

Chatter,Тогда почему в других случаях получается?
...Про то, что биохимия сложная дисциплина, я и сам знаю

Литокс, 20 Нояб. 10, 16:06

Это в каких случаях получается? Конкретности я от тебя хочу.
Дело не в сложности биохимии, а в отличии от органической химии.
И давай конкретизируй, что тебе не понятно из предыдущего поста моего.
Мультик с митохондрией не для красоты я вставил. Есть там ответ на твой вопрос.
Можно углубиться, малость, в суть вопроса "почему нет".
В гомогенном растворе, химических реакций, путь предопределен.
В чем отличие клетки живой от пробирки?
В той статье, о  который ты осведомлен, есть слова такие: "Оболочка регулирует состояние клеточ­ного содержимого и обладает избирательной проницаемостью, чем существенно отличается от обычных полупроницаемых мембран" и "В цитоплазме с ее органоидами (хондриосомами, микросомами, ва­куолями) и включениями протекают важнейшие ферментативные процессы".
В живой клетке главное ГДЕ происходит реакция. И это место мембрана(ы) клетки и органоидов. Фермент оторванный от мембраны не работает, т.к. нарушается путь поступления энергии необходимой для:
"На рисунке приведена схема химических превращений при спирто­вом брожении глюкозы.

1. Образуются фосфорные эфиры Сахаров. Под действием фермента гексокиназы и адениловых кислот, являющихся донаторами и акцепторами фосфорной кислоты,"
и далее по тексту.
Ключевое отличие биосинтеза от органического http://ru.wikipedia.org/wiki/Метаболизм
И опять приходим к тому, что повторить это все можно, только создав подобный живому механизм - клетку.
И еще. Может, до того как повторять такие сложные процессы, начнем с простого? Начнем с прямого синтеза 6СО2 + 6Н2О = C6H2O6 + 6O2 Это же химия. Элементарная. Куда проще.

Я не разу не специалист в этом вопросеKotische, 20 Нояб. 10, 18:31

Я тож...
Соглашусь с коллегой Chatter.

Биохимические реакции, протекающие в дрожжевой клетке, катализируются многочисленными ферментами - оксидоредуктазами, трансфертами, гидролазами, лиазами и изомеразами.  Ферменты дрожжей подразделяются на внутриклеточные (мальтаза, ферменты спиртового брожения, дыхания и др.) и внеклеточные. В среду клетка выделяет ферменты, предназначенные для начальных этапов использования каких-либо субстратов, и поэтому внеклеточные ферменты чаще всего относятся к классу гидролаз. Некоторые ферменты дрожжей (например, инвертаза, пептидазы, протеиназы) локализуются внутри клетки, но могут выделяться в окружающую среду. Процесс спиртового брожения катализируется двенадцатью ферментами, объединенных одним названием - «зимаза». Кроме них три фермента мальтаза, инвертаза и мальтотриаза участвуют в подготовительной стадии брожения, а именно в образовании моносахаридов из дисахаридов (сахарозы, мальтозы) и из трисахаридов (мальтотриозы) сусла, непосредственно не сбраживаемых дрожжами.
Расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу происходит под  действием р-фруктофуранозидазы (сахаразы, инвертазы). Этот фермент всегда присутствует в клетке независимо от наличия сахарозы в сусле.
Инвертаза сосредоточена, главным образом, с внешней стороны мембраны клетки. Благодаря этому гидролиз сахарозы происходит прежде, чем она проникает в клетку. Активность фермента проявляется с первых часов брожения, достигая максимума на вторые, третьи сутки.
Мальтаза локализуется в цитоплазме. Дрожжевая клетка, используя этот фермент, гидролизует мальтозу в глюкозу. Мальтазная активность дрожжей изменяется в процессе брожения. В первые дни брожения содержание мальтазы резко уменьшается, что связано с использованием в этот период сахарозы и гексоз. Далее происходит увеличение активности фермента, после чего она постепенно, но непрерывно снижается.  Ферменты дрожжей, ответственные за сбраживание глюкозы и фруктозы всегда находятся в клетках и не зависят от присутствия в среде их субстрата..

Воссоздать такой механизм, наверное, можно. Но, позволю себе заметить, что процессы, происходящие в клетках дрожжей, ооочень сложные, заменить их простой обработкой сахаров ферментами.... всеми возможными и необходимыми? На мой взгляд, это слишком дорогостоящее мероприятие. И что получим на выходе? Синтетический спирт, с которым мы боремся всеми силами? Не проще и не дешевле ли запустить в сусло природой созданные дрожжи? Ответ на вопрос темы: проще с дрожжами, дешевле с дрожжами, поэтому и не сбраживают без дрожжей.

Samogon_s, О, спасибо, вот это уже конкретная информация. Откуда ссылка?

Но хочу обратить внимание: ответ где-то близко, но это пока еще не ответ. Да, верю, в дрожжевой клетке процесс идет именно так: что-то происходит снаружи, что-то внутри, ферменты вырабатываются в разные моменты времени с разной скоростью и т.д. Но это делает клетка для обеспечения СВОИХ интересов - обеспечения энергией. Я так понял, что наружу она выпускает те ферменты, которые делают предварительную подготовку углеводов к усваиванию, а дальше всё старается провести внутри себя. Оно и понятно - иначе как воспользоваться полученной энергией? Во времени процессы разделяет потому, что ей так удобнее питаться. Растягивает, так сказать, удовольствие. В этом есть биологическая целесообразность.

Но отсюда не следует, что только так и может идти процесс. Человеку-то зачем всё повторять за клеткой? У клетки цель одна - она ее и достигает. Но эти же ферменты, запущенные кучей в сироп, почему не могут всё превратить в спирт быстро и махом? Пока непонятно мне. Почитать бы еще

Но эти же ферменты, запущенные кучей в сироп, почему не могут всё превратить в спирт быстро и махом? Пока непонятно мне. Почитать бы еще
Литокс, 20 Нояб. 10, 19:52

Да что непонятно? Смешали. А энергию где брать для превращений?
Дык почитай про статью про метаболизм http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BC
или еще подробней про АТФ-синтазу http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%A2%D0%A4-%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%B7%D0%B0 тут уже явно видны отличия от реакций в гомогенном растворе.
"Группа транспортных АТФ-аз осуществляет активный перенос ионов, аминокислот, нуклеотидов, сахаров и других веществ через биологические мембраны, создание и поддержание градиентов концентраций ионов (ионных градиентов) по обе стороны биологических мембран. Активный транспорт ионов, обеспечиваемый за счет энергии гидролиза АТФ, лежит в основе биоэнергетики (Биоэнергетика) клетки, процессов клеточного возбуждения, поступления в клетку и выведения веществ из клетки и организма" - это отюда http://dic.academic.ru/...Макроэргические
а еще лучше посмотри и поверь, это действительно чудо. Чудо жизни.

Смешали. А энергию где брать для превращений?Chatter, 20 Нояб. 10, 20:55

Эти реакции не требуют энергии, они термодинамически выгодны. В отличие от фотосинтеза, но там источником энергии является солнечный свет. Нигде клетка не добавляет свою энергию, ей и взяться неоткуда. Она ее потребляет.

"Группа транспортных АТФ-аз осуществляет активный перенос ионов, аминокислот, нуклеотидов, сахаров и других веществ через биологические мембраны, создание и поддержание градиентов концентраций ионов (ионных градиентов) по обе стороны биологических мембран. Активный транспорт ионов, обеспечиваемый за счет энергии гидролиза АТФ, лежит в основе биоэнергетики (Биоэнергетика) клетки, процессов клеточного возбуждения, поступления в клетку и выведения веществ из клетки и организма"Chatter, 20 Нояб. 10, 20:55

я уже устал повторять как попка: это всё нужно КЛЕТКЕ - поддерживать градиенты, проносить сахар через мембрану туда и продукты обратно. Я как потребитель спирта могу без этого обойтись. У нас с клеткой разные цели. Ей нужно извлекать энергию, мне нужен спирт, чудо жизни мне в данном случае только мешает. Не нужно весь процесс повторять один в один. Ну как тебе еще сказать, чтобы ты понял?

Эти реакции не требуют энергии, они термодинамически выгодны....  Нигде клетка не добавляет свою энергию, ей и взяться неоткуда...

Литокс, 20 Нояб. 10, 21:05

Опаньки. Приехали. Ты или толсто троллишь или действительно не понимаешь. Читаем сначала:
"На рисунке приведена схема химических превращений при спирто­вом брожении глюкозы.

1. Образуются фосфорные эфиры Сахаров. Под действием фермента гексокиназы и адениловых кислот, являющихся донаторами и акцепторами фосфорной кислоты, глюкоза превращается в глюкопиранозо-6-фосфат. Адениловые кислоты в дрожжах содержатся в виде аденозинмонофосфата (АМФ), аденозиндифосфата (АДФ) и адеыозинтрифосфата (АТФ). Гексокиназа катализирует перенос одной фосфорной группы с АТФ на глюкозу. При этом АТФ превращается в АДФ..."
и т.д. по тексту. Глюкоза, первое превращение, которому она подвергается, — фосфорилирование. Глюкозо-6-фосфат — метаболически активная форма глюкозы. Энергия АТФ превышает энергию АДФ на 7000 ккал/моль, что собственно и обеспечивает энергетику процесса. Где здесь выгода? Энергия тратится. Термодинамическая "выгодность" в том, что энтропия увеличивается, всегда. Но, для "надругательства" над глюкозой, клетка все равно должна затратить часть энергии, запасенной при предыдущем цикле. Даже ты, жуя шашлык, половину энергии полученной с него потратишь на переваривание.

"Нигде клетка не добавляет свою энергию, ей и взяться неоткуда" - это шедевр, честно. Умиляет.
Если ты действительно хотел-бы понять, разобраться, что к чему, то прочитал-бы статьи с вики или учебник по биохимии.
Но! Если тебе так уж хочется чуда. ) Держи: "зимаза", можно не благодарить. ))

Опаньки. Приехали.

ЗИМАЗА
совокупность ферментов спиртового брожения, образуемых дрожжами. Обнаруживается в бесклеточном дрожжевом экстракте, вызывает распад углеводов с образованием этанола и углекислоты.
Впервые зимаза была выделена из клеток дрожжей в 1897 году немецким химиком Эдуардом Бухнером, который впервые ферментировал сахар без участия живых клеток, за что получил в 1907 году Нобелевскую премию по химии.

Ну что ж, столько буковок было переведено зря, про таинство жизни, про энергетические вливания и т.п., а ответ - вот он, проще некуда. Безо всякого чуда - дрожжевой экстракт всего лишь.

Chatter, за зимазу спасибо, а за хамство вместо прямых ответов на прямо поставленные вопросы - пока устное предупреждение. Всем спасибо

Читаю, и сердце радуется:

[И тут Бешан снова прибегает к аналогии. Он сравнивает влияние плесени с воздействием, которое оказывает на крахмал диастаза, способная при нагревании в растворенном виде расщеплять крахмал, превращая его сначала в декстрин, а затем в сахар.

Справедливость такого сравнения Бешан доказал строгими экспериментами. Измельчая плесень, появившуюся в растворах, он обнаружил, что ее клетки выделяли растворимый фермент, являющийся прямым агентом превращения сахара. То же самое он наглядно продемонстрировал в отношении пивных дрожжей. Желудок, например, тем же способом воздействует на пищу: не напрямую, а с помощью выделяемого секрета — желудочного сока, который содержит пепсин (вещество, более или менее аналогичное диастазе) и который является прямым агентом химических изменений, происходящих в этом пищеварительном органе. Таким образом, именно при помощи своего растворимого продукта пивные дрожжи и некоторые другие виды плесени вызывают химическую реакцию, изменяющую тип сахара. Так же, как желудок не смог бы переваривать пищу без выделяемого им сока, так и дрожжи не могли бы изменять сахар без растворимого фермента, который выделяют их клетки].


(Тут читатели возмущаются, что я цитаты выделяю цветом. По правилам нельзя. Поэтому выделил квадратными скобками)

Цитата

[Профессор Франкланд и миссис Франкланд в своей книге "Пастер" пишут следующее: "В этом году [1897] Бюхнер открыл, что растворимый элемент, вызывающий спиртовое брожение сахара, может быть извлечен из дрожжевых клеток, и для него предлагается название зимаза. Это важное открытие должно пролить новый свет на теорию ферментации".

Но, как мы видели, это "важное открытие" было сделано почти на полвека раньше французским ученым!]

Но, как мы видели, это "важное открытие" было сделано почти на полвека раньше французским ученым!Литокс, 21 Нояб. 10, 08:33

Вопрос почему это не используется?

Цитата
[Получив препарат зимазы Бухнера и профильтровав его под высоким давлением через пористый фарфор, пропитанный желатином, Гарден открыл, что ферментация ускоряется при добавлении сока прокипяченных дрожжей, или зимаза состоит из двух компонентов, разделяемых фильтром, прекращая брожение при удалении любого. Другой компонент он назвал козимазой и обнаружил, что зимаза является белком, а козимаза нет. В 1905 г. Гарден открыл, как и А.Н.Лебедев, что ферментация требует наличия фосфата (РО4), ускорявшего скорость распада сахара и остающегося свободным. Фосфорная кислота соединяется с сахарами для их распада в глюкозо(1,6)дифосфат, промежуточный продукт обмена, а также с АДФ-АТФ. Эйлер-Хельпин в Стокгольме установил, что козимаза представляет нуклеотид, соединение аденина с пентозой и фосфорными кислотами с Мг=490, и выполняет разные функции в биокатализаторах. Основные пути обмена - метаболизм углеводов, промежуточный метаболизм подобных фосфору регенератов, открыли и в мышечной ткани человека. Связь коферментов с витаминами в 1929 г. привела к Нобелевским премиям (Эйкман, Хопкинс и Гарден с Хансом фон Эйлер-Хелъпином) по химии - «ферментации сахара и ферменты брожения"].

Зимазу ты нигде не найдешь. Не существует ее. )Chatter, 21 Нояб. 10, 12:21

Как не существует?! А нобелевские премии!

Chatter, на форуме такой коллективный мозг если захотят и Зимазу сделают.

http://www.alhimikov.net/laureat/buchner.html
http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/...er-Chelpin.html

Литокс, мне кажется что вопрос скорее из области экономики чем микробиологического синтеза. скорее всего эти ферметны, которые выделяют дрожжи, нет возможности получить другим путем, кроме как их дрожжей. тогда оцени варианты:
1. получение спирта с дрожжами:
а) берем питательную среду б)добавляем дрожжи в) ждем и получаем спирт
2. получение спирта с ферметами из джрожжей:
а) берем питательную среду б)добавляем дрожжи в) выделяем ферменты г) берем питательную среду, добавляем ферменты, ждем и получаем спирт

с амилазами (и иже с ними) скорее всего экономически выгоднее возиться с бактериями чем растить солод.

Ну, в общем, я тоже примерно так считаю.

Литокс, ты че обиделся? Посты начал подтирать, аки школьник. У меня был доцент один, убить был готов, бо шибко умный был. ) То, что ты чего-то не понимаешь, еще не значит, что все кругом враги, и хотят тебя обидеть.
Про зимазу я тебе скажу, что будет. В замесе, после выработки АТФ, получится аццкий супчик с мизерным содержанием этанола. Живая клетка, в отличие от сока, выжатого из нее, упорядоченная, саморегулирующаяся структура.

Chatter, у тебя поразительная способность не только не слушать собеседника, но даже и не осознавать, что ты сам пишешь. Ты сам себе противоречишь и не замечаешь даже.

Всё, на этом прекращаем личные разбирательства. Надоело и не интересно.

Вопрос почему это не используется?борбос, 21 Нояб. 10, 10:45

помнишь профессора Преображенского?

Но на какого дьявола? – спрашивается. Объясните мне, пожалуйста, зачем нужно искусственно фабриковать Спиноз, когда любая баба может его родить когда угодно.

(Михаил Булгаков "Собачье сердце")

Биохимию я в институте учил. Прошло много лет, осталось только общее представление и оно выглядит примерно так:

Каждый фермент получает субстрат для обработки строго от предыдущего, обрабатывает и передаёт следующему, только тому, кому надо. Эта цепочка строго организована, как конвейер на заводе. Каждый фермент можно уподобить станку. А конвейер организует последовательность операций. Если выделить все ферменты и дать им глюкозу, то получится примерно следующее: мы вынесли все станки на двор, поставили в беспорядке и запустили в работу. (в этой модели рабочий не знает, где что взять и кому отдать, он тупо обслуживает станок) И получим мы вместо конечного продукта кучу полуфабрикатов и брака; и не факт, что хоть какой-то мизерный выход продукта.