Gärung

Gärung nennt man einen Stoffwechselweg, zu dem kein Sauerstoff benötigt wird.

Wir lernen 2 Arten von Gärung kennen:

1. Die Milchsäuregärung:
Dieser Stoffwechselweg läuft bei Milchsäurebakterien, aber auch in unseren Muskelzellen ab, wenn die Muskeln sehr stark beansprucht werden und nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht.
Sie verläuft zunächst wie die Glykolyse. Dabei entstehen Pyruvat und 2 ATP werden gewonnen. Da Pyruvat für unsere Zellen giftig ist, muss es auf alle Fälle sofort umgebaut werden. Bei der Zellatmung entsteht daraus Acetyl-Coenzym A. Bei der Milchsäuregärung entsteht durch Anlagerung von Wasserstoff an das Pyruvat die ungiftige Milchsäure. Diese Anlagerung wird durch ein Enzym möglich: Die Lactat-Dehydrogenase. Sie braucht dazu den Wasserstoff-Überträger NAD.
Milchsäurebakterien (und Joghurtbakterien) bauen den Milchzucker (Lactose) ebenfalls zu Pyruvat ab, gewinnen dabei Energie und wandeln das entstandene Pyruvat in Milchsäure (Lactat) um. Durch die Milchsäure gerinnt das Eiweiß der Milch: Es entsteht Sauermilch, Joghurt, Kefir - je nachdem, welche Bakterien am Werk sind.
Säuren lassen Eiweiß gerinnen. Das kannst du leicht ausprobieren. Nimm ein Gläschen Milch und gib dann den Saft einer Zitrone dazu. Die Zitronensäure bewirkt, dass das Eiweiß der Milch gerinnt (es bilden sich Proteinflocken). Milch mit Zitronensäure schmeckt aber nicht gut, Milch mit Milchsäure allerdings schon.
2. Die alkoholische Gärung:
Dieser Stoffwechselweg läuft bei Hefepilzen (Germ) und einigen Bakterien ab.
Sie verläuft zunächst wie die Glykolyse. Dabei entstehen Pyruvat und 2 ATP werden gewonnen. Da Pyruvat für unsere Zellen giftig ist, muss es auf alle Fälle sofort umgebaut werden. Vom Pyruvat wird Kohlenstoffdioxid abgespalten. Dadurch entsteht der giftige Stoff Acetaldehyd (sprich: "azet - aldehüd"). Durch Anlagerung von Wasserstoff an Acetaldehyd entsteht der weniger giftige Alkohol (Ethanol). Diese Anlagerung wird durch ein Enzym möglich: Die Alkohol-Dehydrogenase. Sie braucht dazu den Wasserstoff-Überträger NAD.
Der entstandene Alkohol wird von den Organismen ausgeschieden. Ebenso wird das Kohlenstoffdioxid frei. Das macht man sich bei der Herstellung von Hefeteig (= Germteig) zu Nutze. Durch das Kohlenstoffdioxidgas "geht der Teig auf". Der wenige Alkohol, der bei der Teigerzeugung entsteht, geht beim Backprozess verloren.
Bei der Herstellung von alkoholischen Getränken (Bier, Wein) vergären die Hefepilze den im Obst oder Getreide enthaltenen Zucker. Das entstehende Kohlenstoffdioxid lässt man entweichen (Wein), oder es bleibt im Getränk gelöst (Bier, Sekt).

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