Ich lerne für meinen Test zur Einführung in die Mikrobiologie und habe eine Frage, warum eine Hefekultur, die für die Alkoholproduktion verantwortlich ist, wächst, aber keinen Alkohol produziert.
Die Multiple-Choice-Antworten lauten: a) Maltose ist giftig b) O2 ist im Medium c) Nicht genug Protein ist im Agar vorhanden d) Die Temperatur ist zu niedrig e) Die Temperatur ist zu hoch
EDIT: Es gibt nicht viel mehr Kontext als das, was ich hier gegeben habe. Die Frage fordert mich einfach auf, die Position eines Wissenschaftlers in einem Weinproduktionsunternehmen einzunehmen, und stellt dann die Frage, die ich oben gestellt habe - nichts zu Spezifisches.
Ich denke, es ist (b), weil das Vorhandensein von O2 dazu führen würde, dass die Hefe aerob atmet, aber ich kann (d) und (e) nicht eliminieren.
Ich denke, es ist wahrscheinlich nicht (a), weil eine giftige Chemikalie das Wachstum der Hefe hemmen würde. Ich glaube nicht, dass Protein relevant ist, also denke ich nicht, dass es relevant ist (c).
Ich denke, nur b.) ist wahr.
A. Ich kann keine Beweise dafür finden, dass Maltose für Hefen toxisch ist (und ich würde es kaum glauben, weil es ein Glucosedimer ist), aber ich habe Beweise dafür gefunden, dass Hefen möglicherweise die Anwesenheit von Sauerstoff benötigen, um Maltose zu verarbeiten.
B. Die alkoholische Gärung ist ein anaerober Prozess, daher funktioniert sie nicht in Gegenwart von Sauerstoff.
D. Ich habe einige Artikel über die Temperaturabhängigkeit der alkoholischen Gärung gefunden:
Säfte, die bei 10°C fermentiert wurden, zeigten Ethanolkonzentrationen zwischen 7,4 und 13,4 % und Populationen von K. apiculata, C. stellata und C. krusei im Bereich von 106–108 Zellen/ml.
Bei niedrigen Temperaturen war die Alkoholausbeute höher. Sekundäre Stoffwechselprodukte der alkoholischen Gärung nahmen mit steigender Temperatur zu. Die Glycerinspiegel wurden direkt von der Temperatur beeinflusst.
Die immobilisierte Hefe zeigte selbst bei niedrigen Temperaturen (1–12 °C) eine wichtige Betriebsstabilität ohne Abnahme ihrer Aktivität. Insbesondere bei 6 °C begünstigte der Biokatalysator die Weinproduktion innerhalb von 8 Tagen, was weniger Zeit ist als für die natürliche Gärung von Traubenmost erforderlich ist.
Es scheint, dass niedrige Temperaturen keine negativen Auswirkungen haben müssen, aber dies könnte von der Belastung abhängen.
e. Genauso wie die vorherige Antwort. Ich denke, dass die Hauptgärungsprodukte in den für die alkoholische Gärung ausgewählten Hefen immer Ethanol sein werden (wenn die anderen Bedingungen stimmen), daher ist es in diesem Fall nicht temperaturabhängig. Eine wachsende Hefe produziert sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen Alkohol. Das Verhältnis von Ethanol und den Nebenprodukten kann von der Temperatur abhängen, jedoch nicht von der Anwesenheit des Ethanols selbst. Bei zu niedriger oder zu hoher Temperatur stirbt die Hefe ab oder hört auf zu wachsen. (Meine Erfahrung ist, dass die CO2-Produktion bei hoher Temperatur schneller ist, also weil alles schneller ist oder weil das Ethanol/CO2-Verhältnis niedriger ist.) Ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit bei der Weinherstellung:
Die Temperaturkontrolle ist bei der Herstellung von edlen Tafelweinen von entscheidender Bedeutung, da:
- Hohe Temperaturen fördern den Verlust von Alkohol und Aroma- und Geschmacksstoffen durch Verflüchtigung. Wenn die Temperatur über 30-35 °C steigt, wird die Hefe träge und die Gärung kann aufhören.
- Niedrige Temperaturen führen zu einer schlechten Extraktion von Farbe und Tanninen in Rotweinen und können auch zu trägen Gärungen und der Produktion hoher Ethylacetat-Konzentrationen führen.
Ich denke, "träge" bedeutet in diesem Fall, aufhören zu wachsen, und natürlich. Stoppen Sie die Gärung aufgrund des Absterbens der Hefezellen.
Sie haben Recht, die Antwort ist b, da das Vorhandensein von Sauerstoff zu einer aeroben Atmung und nicht zu einer Gärung führen würde.
Wenn Maltose giftig wäre, würde die Hefe nicht wachsen.
Proteine werden für das Wachstum benötigt, aber die Hefe wächst.
Jede Temperatur, die extrem genug ist, um die Gärung zu verhindern, würde auch andere zelluläre Prozesse verhindern und die Hefe würde nicht wachsen.
IMO, die Antwort darauf ist (b). Der Grund ist der (oft übersehene) Pasteur-Effekt : Sauerstoff hemmt die Gärung .
Der Pasteur-Effekt tritt in vielen Zelltypen auf, einschließlich Skelettmuskel, Gehirn, Herz, Leber, Bakterien und Hefe (Tejwani, 1978).
Der Mechanismus des Pasteur-Effekts wurde viel untersucht und diskutiert, und es ist wahrscheinlich richtig zu sagen, dass er immer noch nicht vollständig erklärt wurde. Abstrakt ausgedrückt lässt sich dies jedoch in guter Näherung durch die allosterische Regulation des Enzyms Phosphofructokinase erklären, eines Schlüsselenzyms der Glykolyse, bei dem ATP, anorganisches Phosphat und Citrat (neben anderen allosterischen Effektoren) eine entscheidende Rolle spielen. (Krebs, 1972, Tejwani, 1978).
Ref
Krebs, Hans (1972) . Der Pasteur-Effekt und die Beziehungen zwischen Atmung und Gärung. Essays in Biochemistry 8, 1–34.
Tejwani, G. A (1978) Die Rolle der Phosphofructokinase beim Pasteur-Effekt. Trends in Biochemical Sciences , Band 3, Seiten 30-33
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Jason Patterson