Нан ашытқыларының құрамы

Ашу процесінің қоздырғыштары – облигатты анаэробты микроорганизмдер. Ол тек қана  анаэробты жағдайда жүреді. Ашу процесінің оттегінсіз жағдайда жүретін 1860 жылы Л. Пастер ашқан.

Әрбір ашу процесі екі кезеңнен тұрады. 1-кезеңінде глюкоза пирожүзім қышқылына айналады да, 2 молекула сутегі субстраттан бөлініп шығады.

 

 

 

С₆Н₁₂О₆                        2СН₃СОСООН + 2Н₂

Көмірсу                         пирожүзім          сутегі

                                      қышқылы 

 

2-кезеңінде пирожүзім қышқылының сутегі тотықсыздандырады да спирт немесе қышқылдар түзіледі.

 

2СН₃СОСООН + 2Н₂                     2СН₃С НОНООН

 

Микроорганизмдердің әсерінен қанттың пирожүзім қышқылына айналуы үш жолмен жүреді.

Бірінші жолы – Эмбден-Мейергоф-Парнас немесе фруктозадифосфат жолы. Оны  гликолиз деп атайды. Бұлар бактерияда анаэробты облигатты және факультативті анаэробты организмдерде табылған.

Екінші жолы – пентозофосфат  жолы. Ол көптеген прокориот және эукориот организмдерде кездеседі.

Үшінші жолы – Энтнер-Дудоров. Ол көбінесе аэробты бактериялардан табылды.

 

1. Эмбден-Мейергоф-Парнас  жолы, бірнеше реакциялардан тұрады.

 

1.      ОН                                                                              OH

        |                                                                                   |

 H – C                                                                           H – C

        |                                                                                   |

 H – COH                                                                     H – COH

        |                                                                                   |

  HO – CH               O  + AУФ                      АЕФ +   HO – CH               O

             |                                гексазокиназа                                                  

     H – COH                                                                     H – COH  

            |                                                                                    |

    H – C                                                                            H – C

            |                                                                                    |

     H₂COH                                                                           H₂C – O = PO₃H₂

       глюкоза                                                                      глюкоза 6-фосфат

 

Әрқайсысы өздеріне тән фермент арқылы жүреді. Бұл реакциия – глюкоза мен АҮФ әрекеттесіп гексокиназа ферменті  арқылы глюкоза 6-фосфат және (АЕФ) АЕФ түзіледі.

2. Екінші реакция. Глюкоза 6-фосфат глюкофосфатизомераза ферментінің әсер етуімен фруктоза 6-фосфатқа айналады.

 

 

 

 

2.    ОН                                                                           H₂COH

        |                                                                                   |

H – C                                                                                 C – OH

        |                                                                                   |

H – COH                                                                 HO – CH

        |                                                                                   |

  HO – CH             O    глюкозофосфатизомедаза     H – COH            О

             |                                                                                   |

     H – COH                                                                     H – C 

            |                                                                                    |

    H – C                                                                            H₂C – C – O – PO₃H₂

            |                                                                             фруктоза 6-фосфат

      H₂C – O – PO₃H₂                         

глюкоза 6- фосфат                                             

 

3. Түзілген  фруктоза 6-фосфаттың 1-ші көміртегі атомына фосфофруктокиназа ферменті әсерінен АҮФ-дан 2-ші фосфат  тобына тасымалданады. Фруктоза – 1,6 екіфосфат түзіледі.

 

  3.   Н₂СОН                                                                           H₂C – O – РО₃H₂

        |                                                                                   |

     C – ОН                                                                        C – OH

        |                                                                                   |

    HО – CH                                                                 HO – CH

        |              +АУФ                            АЕФ+                 |

    H – CОH           O           фотофруктокиназа          H – COH            О

             |                                                                                   |

   H – C                                                                           H – C 

            |                                                                                    |

          H₂C                                                                       H₂C – C – O – PO₃H₂

фруктоза 6- фосфат                                                       фруктоза 1,6-фосфат

                                                                                        

 

 

4. Фруктоза 1,6 екі фосфат альдозала ферменті  арқылы үш көміртекті қантқа бөлінеді (үш фосфоглицерин альдегидке және екі оксиацетон фосфатқа):

 

      Н₂С - О – РО₃Н₂

          |

         C – OH                                           H₂C – O – PO₃H₂              HC = O                          

          |                                                          |                                        |

HO – CH                                                    C=O                  +           HC –  OH

           |               O                                      |                                        |

   H – COH                   альдолаза          H₂C – OH                       H₂CO - PO₃H₂   

           |

   H – C

фруктоза 1,6-екі фосфат                    екі оксиацетон         3-фосфоглицерин

H₂C – C – O – PO₃H₂                              фосфат                        альдегид

 

Бұдан ары қарай 3-фосфоглицерин альдегиді тотығып, ол глицеральдегидин – 3 фосфатдегидрогеназа ферменті арқылы  катализденеді. Бұл фермент құрамына активті – 5Н тобы кіретін белок, ол коферментпен байланысқан (НАД) никотин – амидадениндинуклеотид. Біріншіден, альдегид тобымен, 3-глицеринальдегид – 5Н тобымен байланысады:

 

5.  HC = O                                      OH

     |                                                  |

    HC – OH    + HS фермент H – C - S     фермент

       |                                                |

   H₂CO – PO₃H₂                      H – C – OH

                                                    |

                                                      H₂C – O – PO₃H₂

 

Осы реакцияның нәтижесінде Н – С – ОН тобы түзіледі. Бұл топ НАД молекуласына сутегі атомын бере алады:

 

6.       OH                                                                   C = O

        |                                                                        |

H – C – S   фермент                                               H – C – OH – HAД · H/H⁺/

        |                        + НАД                                    |

H – C – OH                    глицеральдегид 3,      H₂C – O – PO₃H₂

        |                            осфат дегидрогеназа              

      H₂C – O – PO₃H₂

 

Одан кейін 3-фосфоглицеринальдегид 2 атом сутегі алынады да НАД-қа тасымалданады. Бұл тотығу реакциясы деп аталынады.

 

7.

     C = O                                                    C = O

      |       S ферменті                                   |            O – PO₃H₂

   H – C – OH               + H₃PO₄              H – C – OH                    + HS фермент

      |                                                             |

H₂C – O – PO₃H₂                                                      H₂C – O – PO₃H₂

 

Келесі реакцияда фосфоглицеринальдегид қышқылының қалдығы фосфор қышқылына тасымалданып, нәтижесінде 1,3 екі фосфоглицерин қышқылы және HS ферменті  бос күйінде түзіледі.

 

 

8.  C = O                                                    C = O

      |      O – PO₃H₂                                      |     OH

   H – C – OH               + АЕФ                     HC – OH        +  АУФ

      |                          фосфоглицерат-        |

H₂C – O – PO₃H₂        киназа                               H₂C – O – PO₃H₂

                                                                  3-фосфоглицерин қышқылы

 

1,3 екі фосфор қышқылы  фосфоглицераткиназа ферменті арқылы  АЕФ-пен қосылып АҮФ және 3 фосфоглицерин қышқылы түзіледі.

 

9.

     C = O                                                        C = O

      |      OH                                                    |         OH

        HC – OH                                              H - C – O - PO₃H₂                   

      |                          фотоглицера-              |

H₂C – O – PO₃H₂        леутаза                        H₂C – OH

3-фосфоглицерин қышқылы          2-фосфоглицерин қышқылы

 

Одан кейін 3 фосфоглицерин  қышқылы фосфотглицеромутаза ферменті арқылы 2-фосфоглицерин қышқылына  изомерленеді.

 

10.   COOH                                               СООН

         |                             - H₂O                   |  

  H – C – O – PO₃H₂     енолаза               C – O – PO₃H₂

       |                                                         |

        H₂C – OH                                             CH₂

2-фосфоглицерин қышқылы        фосфофенол жүзім қышқылы

 

Осы қышқылдан энолазаг ферменті арқылы су бөлініп шығып фосфоэнолпирожүзім қышқылы түзіледі. Бұл қышқыл макроэнергиялық байланыста болады.

 

11.   COOH                                                 СООН

        |                                                            |