У жвачных животных гидролитическое расщепление углеводов, в том числе целлюлозы (клетчатки), происходит в значительной мере под влиянием заселяющих рубец (отдел желудка) бактериальных ферментов: целлюлазы, целлобиазы, мальтазы и сахаразы. Образующаяся из целлюлозы целлобиоза, а затем -D-глюкоза сбраживаются с образованием ацетата, пропионата, лактата, бутирата и других кислот. Эти кислоты, объединяемые общим названием летучие жирные кислоты (ЛЖК), используются у жвачных животных в качестве энергетического материала.

У большинства животных и человека переваривание углеводов происходит главным образом в кишечнике.

В клетках печени и мышц часть глюкозы депонируется, превращаясь в гликоген (животный крахмал).

5.2.7. Анаэробный распад (брожение) углеводов (сахаров)

Гликолиз может иметь продолжение и в анаэробном процессе – брожении сахаристых веществ. Этот процесс осуществляется благодаря жизнедеятельности ряда микроорганизмов – бактерий и плесневых грибов. Аналогичные процессы, именуемые анаэробным (интрамолекулярным) дыханием, осуществляются в клетках растительных организмов (прежде всего, в плодах и семенах), где они сочетаются с процессами аэробного дыхания. Вклад каждого из этих двух взаимодополняющих типов дыхания зависит от природы организма и внешних условий (газового режима, температуры, влажности и др.).

Брожению подвергается ряд моно-, ди- и полисахаридов, но центральное место в этом ряду занимает глюкоза, а из всех видов брожения наиболее важным представляется спиртовое брожение:

Образующаяся на стадии гликолиза пировиноградная кислота подвергается декарбоксилированию с последующим восстановлением ацеталь­дегида в спирт.

Наряду с главными продуктами спиртового брожения (C₂H₅OH, CO₂) в процессе образуются в незначительных количествах янтарная кислота, сивушные масла (смесь амилового, изоамилового, бутилового и др. спиртов), уксусный альдегид, глицерин и некоторые другие соединения. Наиболее легко сбраживаются глюкоза и фруктоза, медленнее – манноза, еще медленнее – галактоза. Из дисахаридов подходящими субстратами брожения являются сахароза и мальтоза.

При молочнокислом брожении молекула гексозы распадается на две молекулы молочной кислоты:

Такое брожение занимает важное место в производстве молочно­кислых продуктов (простокваши, кефира, кумыса, ацедофилина), при изготовлении кваса, хлебных заквасок, при квашении капусты, огурцов и при силосовании кормов.

Молочная и уксусная кислоты образуются при сбраживании ржаного теста. Совместное существование (симбиоз) дрожжей и молочнокислых бактерий, оказывающих друг на друга благотворное влияние, наблюдается во многих пищевых продуктах и полуфабрикатах.

Молочная кислота широко применяется в пищевой, текстильной и кожевенной промышленности. В этой связи представляют интерес высокопроизводительные (по выходу молочной кислоты) термофильные молочнокислые бактерии, подобные широко используемым Termobacterium cereale.

Третьим видом брожений является маслянокислое брожение:

Дыхание растительных организмов сопровождается рядом типичных явлений: уменьшение биомассы, изменение состава окружающей среды, усиленное выделение тепла и влаги.

5.2.8. Фотосинтез

Фотосинтез – это процесс образования в организмах органических веществ, на основе оксида углерода (IV) и водорода, продуцируемого фотолитическим разложением воды.

Суммарно процесс фотосинтеза можно выразить уравнением:

Чаще всего n=6, что соответствует образованию гексоз:

Фотосинтез – это основной источник органических соединений и молекулярного кислорода на Земле.

Хлорофиллы являются комплексными соединениями – порфиринатами магния (II), обнаруживающими сходство с порфиринатами железа (II) (гемами).