1.4.2. Обмен веществ дрожжевой клетки

Для осуществления жизненно необходимых процессов обмена веществ и для образования новой клеточной субстанции дрожжи, подобно любым другим клеткам, нуждаются в энергии и питательных веществах. Энергию для под­держания этих процессов дрожжи, как и все другие живые существа, добывают главным образом с помощью дыхания. Получение энер­гии при дыхании весьма значительно, по­скольку глюкоза разлагается без остатка. При дыхании полученные питательные вещества (например, сахара) полностью расщепляются на СО₂ и воду:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ →6Н₂О + 6СО₂.

При отсутствии воздуха дрожжи (един­ственный живой организм) переходят на спиртовое брожение. При этом из глюкозы образуется спирт (этанол) и СО₂:

С₆Н₁₂О₆ →12 С₂Н₅ОН + 2 СО₂.

Путем брожения дрожжевая клетка полу­чает несравнимо меньше энергии, чем путем дыхания (см. также раздел 4.1).

Расщепление глюкозы до спирта или — при дыхании — до СО₂ и воды проводится путем большого числа последовательных реакций. При этом каждая из них осуществляется с по­мощью специального фермента-катализатора. В дрожжевой клетке эти ферменты связаны с определенными клеточными структурами. Так, ферменты для глюкозы и спиртового бро­жения находятся в цитоплазме, тогда как ды­хание осуществляется благодаря ферментам, локализованным в митохондриях.

Органические вещества, необходимые для процесса дыхания и для сбраживания, погло­щаются интегрированными протеинами кле­точной мембраны и транспортируются через нее. Поэтому дрожжевой клеткой могут быть поглощены лишь такие вещества, для кото­рых имеются соответствующие транспорт­ные механизмы. Это, в свою очередь, зависит от количества и типов ферментов дрожжевой клетки.

Клетка осуществляет комплексный обмен веществ, а именно:

• углеводный;

• белковый;

• жировой;

• обмен минеральных веществ.

Углеводный обмен веществ служит преж­де всего для получения энергии путем дыха­ния и брожения, при этом лишь небольшая часть содержащихся в сусле Сахаров отклады­вается в качестве резерва в виде гликогена и трегалозы.

Белковый обмен веществ так же, как обмен жировых и минеральных веществ, служит, в первую очередь, для построения новых клеточ­ных субстанций, причем здесь существенную роль играют как процессы их построения, так и процессы распада. Эти очень сложные про­цессы обмена веществ, оказывающие решаю­щее влияние на качество пива, будут более подробно рассмотрены в разделе 4.1.2.