Was ist eine anaerobe Fermentation?

anaerobe Fermentation ist eine Methode, die Zellen verwenden, um Energie aus Kohlenhydraten zu extrahieren, wenn in der Umgebung Sauerstoff oder andere Elektronenakzeptoren nicht verfügbar sind. Dies unterscheidet es von der anaeroben Atmung, die keinen Sauerstoff verwendet, aber elektronenakzeptionierende Moleküle verwendet, die von außerhalb der Zelle stammen. Der Prozess kann der Glykolyse als nächster Schritt beim Abbau von Glukose und anderen Zuckern zur Herstellung von Molekülen von Adenosintriphosphat (ATP) folgen, die eine Energiequelle für die Zelle erzeugen. Molekül erforderlich, um die Glykolyse fortzusetzen. Die anaerobe Fermentation basiert auf Enzymen, um ein Phosphatgruppe zu einem einzelnen Adenosin-Diphosphat-Molekül (ADP) zur Herstellung von ATP hinzuzufügen, was bedeutet, dass es sich um eine Form der Phosphorylierung auf Substratebene handelt. Dies steht im Gegensatz zur oxidativen Phosphorylierung, die Energie von einem nutztetablierter Protonengradient zur Herstellung von ATP. Beide stellen NAD+ wieder her, damit eine Zelle durch Glykolyse weiterhin ATP erzeugt. Die Ethanolfermentation wandelt zwei Pyruvatmoleküle, die Produkte der Glykolyse, in zwei Ethanolmoleküle und zwei Moleküle Kohlendioxid um. Die Reaktion ist ein zweistufiger Prozess, bei dem Pyruvat zuerst durch das Enzympyruvat-Decarboxylase in Acetaldehyd und Kohlendioxid umgewandelt wird.

Im zweiten Schritt wandelt Alkoholdehydrogenase Acetaldehyd in Ethanol um. Dieser Stoffwechselprozess tritt in bestimmten Arten von Bakterienzellen und in Hefezellen auf. Dies macht Hefe beliebt, um Brot, Bier und Wein herzustellen, indem entweder das Kohlendioxid oder das Ethanol aus der Fermentation verwendet wird.

Milchsäurefermentation ist eine andere Form der anaeroben Fermentation und ist häufigVon Muskelzellen in Zeiten von Stress verwendet, wenn nicht genügend Sauerstoff verfügbar ist. Diese Zellen wandeln die beiden Pyruvatmoleküle aus der Glykolyse in zwei Moleküle des L-Lactats unter Verwendung der Enzym-Lactat-Dehydrogenase um. Dieses Verfahren ist als homolaktische Fermentation bekannt, da zwei Pyruvatmoleküle die gleichen chemischen Reaktionen unterzogen werden und diese Form der Milchsäurefermentation in tierischen Muskelzellen und roten Blutkörperchen auftritt.

In der heterolaktischen Fermentation werden die Pyruvatmoleküle unterschiedliche chemische Reaktionen unterzogen. Einer wird in Laktat umgewandelt, während der andere in Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt wird. Dieser Prozess tritt in einigen Arten anaeroben Organismen auf.

Bei Tieren wird das Laktat -Nebenprodukt aus der anaeroben Fermentation in den Blutkreislauf gepumpt, wo es in die Leber transportiert wird. In einem Prozess, der als Cori -Zyklus bezeichnet wird, verwendet die Leber ihren eigenen Enzymesatz, um das Laktat zurück in Glucose umzuwandeln, wo es vom Körper recycelt werden kann. Die Glukose ist normalerweise traNSport zurück in die Muskeln, wo es als Glykogen für zukünftige Energiebedarf gespeichert werden kann.