שאלות הכנה לבגרות בביולוגיה
כיצד משפיע סוג הסוכר על שיעור התסיסה של שמרים?
השמרים מבצעים נשימה אנארובית בתנאים של מחסור בחמצן. במהלך הנשימה האנארובית השמרים מפרקים את הסוכר , בתהליך שנקרא תסיסה, שבסופו התוצרים שמתקבלים הם פחמן דו חמצני וכוהל, והאנרגיה שמשתחררת מפירוק הסוכר משמשת לבנית מולקולות עשירות אנרגיה,ATP.
שיעור התסיסה של השמרים תלוי בסוג הסוכר בשתי צורות:
א.סוג מולקולה החד-סוכר. סוכר שבנוי ממולקולה אחת של סוכר ונקרא "חד סוכר", כמו גלוקוז, פרוקטוז וגלקטוז חודר בקלות דרך קרום התא ולכן שיעור התסיסה על חד סוכרים בדרך כלל יותר גבוה, כי שיעור החדירות של החד סוכרים דרך קרום התא היא גבוהה.
אבל גם לגבי החד סוכרים שיעור התסיסה שונה, כי חלק ממולקולות החד סוכרים נכנסות לתא בעזרת נשאים ושיעור הקשירה שלהם לנשאים שונה ולכן שיעור התסיסה על גביהם שונה.
הגלוקוז למשל נכנס לתא בעזרת נשאים שנמצאים בקרום תא , ולכן ככל שריכוז הגלוקוז בסביבה החיצונית גבוה יותר שיעור התסיסה גבוה יותר , אבל עד גבול מסויים כי כאשר כל הנשאים תפוסים העלאת ריכוז הסוכר לא תגביר את שיעור כניסתם ואת שיעור התסיסה.
ב. גודל המולקולה .
שיעור התסיסה על גבי מולקולות של דו-סוכר בדרך כלל יותר קטן, כי המולקולות הגדולות לא חודרות את קרום התא ביעילות, השמרים מפרישים למצע אנזימים שמפרקים את הדו-סוכר לשתי מולקולות של חד סוכר, ורק לאחר פירוק הדו-סוכר הסוכר שנוצר חודר לתוך תאי השמרים ומאפשר להם לבצע את תהליך התסיסה שבמהלכו הם מפיקים את האנרגיה הדרושה להם. ולכן שיעור התסיסה על גבי סוכר שבנוי מדו-סוכר הוא יותר איטי. בנוסף לכך גם סוג הדו-סוכר משפיע, כי כל אחד מהם בנוי ממולוקות אחרות של חד-סוכרים שחודרים ביעלות שונה לתא.
לדוגמא: הסוכרוז מתפרק לפרוקטוז וגלוקוז
ולעומת זאת המלטוז מתפרק לשתי מולקולות של גלוקוז
ולכן שיעור התסיסה על הסוכרוז יהיה שונה משיעור התסיסה של השמרים על המלטוז.
|
