Садржај
- Ферментација насупрот ћелијској респирацији
- Гликолиза: Распад шећера пре ферментације
- Гликолиза не захтева кисеоник
- Од гликолизе до ферментације
- АТП и производња енергије путем ферментације
- Употребе за ферментацију
Производња енергије из органских једињења, као што је глукоза, оксидацијом користећи хемијска (обично органска) једињења из ћелије као "акцептори електрона" назива се ферментација.
Ово је алтернатива ћелијском дисању у којој се електрони из глукозе и других једињења која се оксидују преносе у акцептор доведен ван ћелије, обично кисеоник. Ово је алтернатива ћелијском дисању (без кисеоника не може доћи до ћелијског дисања).
Ферментација насупрот ћелијској респирацији
Иако се ферментација може одвијати у анаеробним (недостатак кисеоника), може се догодити и када кисеоника буде у изобиљу.
Квасац, на пример, преферира ферментацију него ћелијско дисање ако је на располагању довољно глукозе да подржи процес, чак и ако има довољно кисеоника.
Гликолиза: Распад шећера пре ферментације
Кад шећер богат енергијом - нарочито глукозом - уђе у ћелију, он се разграђује у процесу званом гликолиза. Гликолиза је предуслов за станично дисање и ферментацију.
То је уобичајени пут за распад шећера, што може довести до ферментације или ћелијског дисања.
Гликолиза не захтева кисеоник
Гликолиза је древни биохемијски процес, који је настао врло рано у историји еволуције. Језгре реакције за гликолизу микроорганизми су „измислили“ много пре еволуције фотосинтезе, која се појавила пре отприлике 3,5 милијарди година, али требаће отприлике 1,5 милијарди година да се мора и атмосфера испуне било којом значајном количином кисеоника.
Дакле, чак и сложени еукариоти (биолошка област која укључује животињске, биљке, гљивице и протетичка краљевства) способни су да производе енергију без дисања, без кисеоника итд. У квасцима, који припадају царству гљива, хемијски производи гликолизе су ферментирани да производе енергију за ћелију.
Од гликолизе до ферментације
На крају гликолизе, шестеро-угљенска структура глукозе ће бити подељена на два молекула три-угљеног једињења званог пируват. Такође се производи хемијска НАДХ, од „оксидованије“ хемијске супстанце назване НАД +.
У квасцу се пируват подвргава "редукцији", добијању електрона, који се затим преносе из НАДХ произведеног раније гликолизом, чиме се добија ацеталдехид и угљен диоксид.
Ацеталдехид се затим редукује даље до етил-алкохола, крајњег производа ферментације. Код животиња, укључујући људе, пируват може да ферментира када је доступност кисеоника мала. Ово се посебно односи на мишићне ћелије. Када се то догоди, иако се стварају мале количине алкохола, већина пирувата из гликолизе се своди не на алкохол, већ на млечну киселину.
Иако млечна киселина може напустити животињске ћелије и користити се за производњу енергије у срцу, она се може накупљати у мишићима, изазивајући бол и смањујући атлетске перформансе. Ово је осећај „печења“ који осећате након дизања утега, дугог трчања, певања, подизања тешких кутија итд.
АТП и производња енергије путем ферментације
Универзални носач енергије у ћелијама је хемикалија позната као АТП (аденосин трифосфат). Ако користе кисеоник, ћелије могу произвести АТП гликолизом праћеном ћелијским дисањем - тако да један молекул шећера глукозе даје 36-38 молекула АТП-а, у зависности од врсте ћелије.
Од ових 36-38 молекула АТП-а, само два се производе током фазе гликолизе. Стога, ако користе ферментацију као алтернативу ћелијском дисању, ћелије производе много мање енергије него што користе дисањем. Међутим, у условима са мало кисеоника или анаеробним пољима, ферментација може одржати организам живим и преживети, јер у супротном не би имали дисања без кисеоника.
Употребе за ферментацију
Људи користе процес ферментације у нашу корист, посебно када је ријеч о храни и пићима. Процес ферментације користи се за прављење хлеба, производњу пива и вина, кисели краставци, јогурт и комбучу.