8.13: Fermentation
La plupart des organismes eucaryotes ont besoin d’oxygène pour survivre et fonctionner adéquatement. Ces organismes produisent de grandes quantités d’énergie pendant la respiration aérobie en métabolisant le glucose et l’oxygène en dioxyde de carbone et en eau. Cependant, la plupart des eucaryotes peuvent générer un peu d’énergie en l’absence d’oxygène par le métabolisme anaérobie.
La respiration aérobie procède à une série de réactions d’oxydation-réduction qui se terminent lorsque l’oxygène – l’accepteur d’électrons final – est réduit à l’eau. En l’absence d’oxygène, cette réaction ne peut pas se poursuivre. Au lieu de cela, les cellules régénèrent le NADH produit pendant la glycolyse à l’aide d’une molécule organique, comme le pyruvate, comme l’accepteur d’électrons final. Le processus d’utilisation d’une molécule organique pour régénérer nad+ de NADH est appelé fermentation.
Il existe deux types de fermentation basés sur les produits finaux de la réaction : 1) fermentation de l’acide lactique et 2) fermentation par alcool. Chez les mammifères, la fermentation de l’acide lactique a lieu dans les globules rouges qui ne peuvent pas respirer aérobie en raison du manque de mitochondries, ainsi que dans les muscles squelettiques pendant l’exercice intense. Il se produit également dans certaines bactéries, comme celles trouvées dans le yogourt. Dans cette réaction, pyruvate et NADH sont convertis en acide lactique et NAD+.
La fermentation de l’alcool est un processus en deux étapes. Dans la première étape, le pyruvate est converti en dioxyde de carbone et en acétaldéhyde. Dans la deuxième étape, l’acétaldéhyde agit comme un accepteur d’électrons et est réduit à l’éthanol avec la conversion concomitante de NADH en NAD+. Dans l’ensemble, la fermentation de l’alcool convertit le pyruvate et le NADH en éthanol, dioxyde de carbone et NAD+. Les levures utilisent la fermentation de l’alcool pour convertir les sucres en dioxyde de carbone et en éthanol. Ce procédé est exploité pour produire des boissons alcoolisées telles que la bière et le vin.
