Sadržaj
- Metabolizam energije
- Homolaktička fermentacija
- Heterolaktička fermentacija
- Osjećaj opekline
- Kupus i jogurt
Glikoliza je prvi korak u staničnom disanju i za to ne treba kisik. Glikoliza pretvara molekulu šećera u dvije molekule piruvata, stvarajući tako i po dvije molekule, svaki adenozin trifosfat (ATP) i nikotinamid adenin dinukleotid (NADH). Kad kisika nema, stanica može metabolizirati piruvate procesom fermentacije.
Metabolizam energije
ATP je molekula za pohranu energije u stanici, dok NADH i njegova oksidirana verzija, NAD +, sudjeluju u staničnim reakcijama koje uključuju prijenos elektrona, poznatih kao redoks reakcije. Ako je prisutan kisik, stanica može izlučiti značajnu kemijsku energiju razgradnjom piruvata kroz ciklus limunske kiseline, koja pretvara NADH natrag u NAD +. Bez oksidacije, stanica mora koristiti fermentaciju za oksidaciju NADH prije nego što se izgradi do nezdravih razina.
Homolaktička fermentacija
Piruvat je molekula tri ugljika koju enzim laktat dehidrogenaza pretvara u laktat procesom poznatim kao homolaktična fermentacija. U tom se postupku NADH oksidira u NAD + koji je potreban da bi se glikoliza nastavila. U nedostatku kisika, homolaktička fermentacija sprječava nakupljanje NADH, što bi zaustavilo glikolizu i opljačkalo stanicu njenog izvora energije. Fermentacija ne daje bilo kakve ATP molekule, ali dopušta da se glikoliza nastavi i stvara malu strukturu ATP-a. U homolaktičkoj fermentaciji laktat je jedini proizvod.
Heterolaktička fermentacija
U nedostatku kisika, određeni organizmi poput kvasca mogu pretvoriti piruvat u ugljični dioksid i etanol. Pivovari iskorištavaju ovaj postupak za pretvaranje žitarice u pivo. Heterolaktička fermentacija odvija se u dva koraka. Prvo, enzim piruvat dehidrogenaza pretvara piruvat u acetaldehid. U drugom koraku enzim alkohol dehidrogenaza prenosi vodik iz NADH u acetaldehid pretvarajući ga u etanol i ugljični dioksid. Proces također obnavlja NAD +, što omogućava nastavljanje glikolize.
Osjećaj opekline
Ako ste ikad osjetili kako vam mišići gori tijekom snažne fizičke aktivnosti, osjetite učinak homolaktične fermentacije u vašim mišićnim stanicama. Naporna vježba privremeno iscrpljuje opskrbu stanice kisikom. U tim uvjetima, mišići metaboliziraju piruvat u mliječnu kiselinu, što stvara poznati osjećaj pečenja. Međutim, ovo je zaustavna reakcija na nisku razinu kisika. Bez kisika stanice mogu brzo umrijeti.
Kupus i jogurt
Anaerobna fermentacija koristi se za stvaranje nekoliko namirnica osim piva. Na primjer, kupus ima koristi od fermentacije da bi se donijele delicije kao što su kimchee i kiseli kupus. Određeni sojevi bakterija, uključujući Lactobacillus bulgaricus i Streptococcus termofile, pretvaraju mlijeko u jogurt homolaktičnom fermentacijom. Proces kogenira mlijeko, daje aromu jogurta i povećava kiselost mlijeka, što ga čini neugodnim za mnoge štetne bakterije.