8.13: Ферментация
Большинство эукариотических организмов требуют кислорода, чтобы выжить и функционировать адекватно. Такие организмы производят большое количество энергии во время аэробного дыхания, метаболизируя глюкозу и кислород в углекислый газ и воду. Тем не менее, большинство эукариот может генерировать некоторую энергию в отсутствие кислорода анаэробного метаболизма.
Аэробное дыхание проходит через ряд реакций окисления-сокращения, которые заканчиваются, когда кислород-окончательный электронный рецептор-образует воду. При отсутствии кислорода эта реакция не может продолжаться. Вместо этого клетки регенерируют NADH, вырабатываемый во время гликолиза, используя органическую молекулу, такую как пируват, в качестве конечного электронного рецептора. Процесс использования органической молекулы для регенерации NADиз NADH называется брожением.
Существует два типа брожения на основе конечных продуктов реакции: 1) молочнокислое брожение и 2) алкогольное брожение. У млекопитающих, молочно-кислое брожения происходит в красных кровяных тельцах, которые не могут дышать аэробно из-за отсутствия митохондрий, а также в скелетных мышцах во время напряженных упражнений. Это также происходит у некоторых бактерий, как те, которые находятся в йогурте. В этой реакции, пируват и NADH преобразуются в молочную кислотуиNAD .
Брожение алкоголя – это двухшаговой процесс. На первом этапе пируват преобразуется в углекислый газ и ацетальдегид. На втором этапе ацетальдегид выступает в качестве электронного акцептора и сводится к этанолу с сопутствующим преобразованием NADH вNAD. В целом, брожение алкоголя преобразует пируват и NADH в этанол, углекислый газ, иNAD. Дрожжи используют брожение алкоголя для преобразования сахара в углекислый газ и этанол. Этот процесс используется для производства алкогольных напитков, таких как пиво и вино.
