Obsah
- Energetický metabolizmus
- Homolaktická fermentácia
- Heterolaktická fermentácia
- Pocit pálenia
- Kapusta a jogurt
Glykolýza je prvým krokom pri dýchaní buniek a nie je potrebný žiadny kyslík. Glykolýza premieňa molekulu cukru na dve molekuly pyruvátu, pričom tiež produkuje dve molekuly, každá z adenozíntrifosfátu (ATP) a nikotínamid adenín-dinukleotidu (NADH). Ak kyslík chýba, bunka môže metabolizovať pyruváty procesom fermentácie.
Energetický metabolizmus
ATP je molekula na ukladanie energie bunky, zatiaľ čo NADH a jeho oxidovaná verzia, NAD +, sa zúčastňujú bunkových reakcií, ktoré zahŕňajú prenos elektrónov, známe ako redoxné reakcie. Ak je prítomný kyslík, bunka môže extrahovať podstatnú chemickú energiu rozkladom pyruvátu cyklom kyseliny citrónovej, ktorý prevádza NADH späť na NAD +. Bez oxidácie musí bunka použiť fermentáciu na oxidáciu NADH skôr, ako sa nahromadí na nezdravej úrovni.
Homolaktická fermentácia
Pyruvát je molekula s tromi atómami uhlíka, ktorú enzým laktátdehydrogenáza premieňa na laktát procesom známym ako homolaktická fermentácia. V tomto procese sa NADH oxiduje na NAD +, čo je potrebné na uskutočnenie glykolýzy. V neprítomnosti kyslíka homolaktická fermentácia bráni akumulácii NADH, čo by zastavilo glykolýzu a okradlo bunku o jej zdroj energie. Fermentácia nevytvára žiadne ATP molekuly, ale umožňuje glykolýze pokračovať a produkovať malý pramienok ATP. Pri homolaktickej fermentácii je laktát jediným produktom.
Heterolaktická fermentácia
V prípade neprítomnosti kyslíka môžu niektoré organizmy, ako napríklad kvasinky, premeniť pyruvát na oxid uhličitý a etanol. Pivovary využívajú tento proces na premenu obilnej kaše na pivo. Heterolaktická fermentácia prebieha v dvoch krokoch. Najskôr enzým pyruvátdehydrogenáza premieňa pyruvát na acetaldehyd. V druhom kroku enzým alkoholdehydrogenáza prenáša vodík z NADH na acetaldehyd a premieňa ho na etanol a oxid uhličitý. Proces tiež regeneruje NAD +, čo umožňuje pokračovanie glykolýzy.
Pocit pálenia
Ak ste niekedy cítili, ako vaše svaly horia počas ťažkej fyzickej aktivity, zažívate homolaktickú fermentáciu vo svalových bunkách. Namáhavé cvičenie dočasne vyčerpáva prísun kyslíka do bunky. Za týchto podmienok svaly metabolizujú pyruvát na kyselinu mliečnu, čo vyvoláva známy pocit pálenia. Toto je však reakcia na nízku hladinu kyslíka. Bez kyslíka môžu bunky rýchlo odumrieť.
Kapusta a jogurt
Anaeróbna fermentácia sa používa na výrobu niekoľkých potravín okrem piva. Napríklad, kapusta ťaží z fermentácie, aby poskytla pochúťky, ako je kimchee a kyslá kapusta. Niektoré kmene baktérií, vrátane Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophiles, konvertujú mlieko na jogurt homolaktickou fermentáciou. Tento proces stuhne mlieko, dodáva aróme jogurtov a zvyšuje kyslosť mlieka, vďaka čomu nie je pre mnoho škodlivých baktérií nepríjemný.