혐기성 발효 란?

혐기성 발효는 주변 환경에서 산소 또는 다른 전자 수용체를 사용할 수 없을 때 세포가 탄수화물에서 에너지를 추출하는 데 사용하는 방법입니다. 이것은 산소를 사용하지 않고 세포 외부에서 오는 전자 수용성 분자를 사용하는 혐기성 호흡과 구별합니다. 상기 과정은 포도당 및 다른 당의 분해에서 다음 단계로서 당분 해 후에 세포에 대한 에너지 원을 생성하는 아데노신 트리 포스페이트 (ATP) 분자를 생성 할 수있다.

이러한 방법을 통해, 세포는 환원 된 형태의 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오티드 (NADH)로부터 당분 해를 계속하는 데 필요한 분자 인 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오티드 (NAD +)를 재생시킬 수있다. 혐기성 발효는 ATP를 생성하기 위해 개별 아데노신 디 포스페이트 (ADP) 분자에 포스페이트 그룹을 추가하기 위해 효소에 의존합니다. 이는 기질 수준 인산화의 형태임을 의미합니다. 이것은 산화 된 인산화와 대조적이며, 이는 확립 된 양성자 구배로부터의 에너지를 사용하여 ATP를 생성한다.

혐기성 발효에는 에탄올 발효와 젖산 발효의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 둘 다 NAD +를 복원하여 세포가 해당 분해를 통해 ATP를 계속 생성 할 수 있도록합니다. 에탄올 발효는 해당 분해 산물 인 피루 베이트 분자 2 개를 에탄올 분자 2 개와 이산화탄소 분자 2 개로 변환합니다. 반응은 효소 피루 베이트 데카르 복실 라제에 의해 피루 베이트가 먼저 아세트 알데히드 및 ​​이산화탄소로 전환되는 2 단계 공정이다.

두 번째 단계에서 알코올 탈수소 효소는 아세트 알데히드를 에탄올로 전환합니다. 이 대사 과정은 특정 유형의 박테리아 세포와 효모 세포에서 발생합니다. 이것은 발효에서 이산화탄소 또는 에탄올을 사용하여 빵, 맥주 및 와인을 만드는 데 효모를 대중적으로 만듭니다.

젖산 발효는 또 다른 형태의 혐기성 발효이며, 충분한 산소를 사용할 수 없을 때 스트레스 시간 동안 근육 세포에 의해 일반적으로 사용됩니다. 이들 세포는 효소 락 테이트 탈수소 효소를 사용하여 피루 베이트의 두 분자를 해당 분해에서 L- 락 테이트의 두 분자로 전환시킨다. 이 과정은 피루 베이트의 두 분자가 동일한 화학 반응을 겪고이 형태의 젖산 발효가 동물 근육 세포와 적혈구 세포에서 발생하기 때문에 동종 발효라고 알려져 있습니다.

이종 유기 발효에서, 피루 베이트 분자는 상이한 화학 반응을 겪는다. 하나는 젖산염으로 전환되고 다른 하나는 에탄올과 이산화탄소로 전환됩니다. 이 과정은 일부 종의 혐기성 유기체에서 발생합니다.

동물에서 혐기성 발효로 인한 젖산 부산물은 혈류로 펌핑되어 간으로 운반됩니다. Cori cycle이라는 과정에서 간은 자체 효소 세트를 사용하여 젖산염을 다시 포도당으로 전환하여 신체에서 재활용 할 수 있습니다. 포도당은 일반적으로 근육으로 다시 운반되어 미래의 에너지 요구를 위해 글리코겐으로 저장 될 수 있습니다.