A maioria dos organismos eucarióticos precisa de oxigénio para sobreviver e funcionar adequadamente. Tais organismos produzem grandes quantidades de energia durante a respiração aeróbica, metabolizando glicose e oxigénio em dióxido de carbono e água. No entanto, a maioria dos eucariotas pode produzir alguma energia na ausência de oxigénio através do metabolismo anaeróbico.
A respiração aeróbica prossegue através de uma série de reações de oxidação-redução que terminam quando o oxigénio&ndasho aceitador final de eletrões&ndashé reduzido em água. Na ausência de oxigénio, essa reação não pode avançar. Em vez disso, as células regeneram o NADH produzido durante a glicólise usando uma molécula orgânica, como o piruvato, como o aceitador final de eletrões. O processo de utilização de uma molécula orgânica para regenerar NAD+ a partir de NADH é chamado de fermentação.
Existem dois tipos de fermentação baseados nos produtos finais da reação: 1) fermentação láctica e 2) fermentação alcoólica. Nos mamíferos, a fermentação láctica ocorre em glóbulos vermelhos que não podem respirar aerobicamente devido à falta de mitocôndrias, bem como em músculos esqueléticos durante o exercício vigoroso. Também ocorre em certas bactérias, como as encontradas no iogurte. Nesta reação, piruvato e NADH são convertidos em ácido láctico e NAD+.
A fermentação alcoólica é um processo de duas etapas. Na primeira etapa, o piruvato é convertido em dióxido de carbono e acetaldeído. Na segunda etapa, o acetaldeído funciona como um aceitador de eletrões e é reduzido para etanol com conversão concomitante de NADH em NAD+. No geral, a fermentação alcoólica converte piruvato e NADH em etanol, dióxido de carbono e NAD+. As leveduras usam fermentação alcoólica para converter açúcares em dióxido de carbono e etanol. Este processo é aproveitado para produzir bebidas alcoólicas, como cerveja e vinho.
