Anaerobik Fermantasyon Nedir?

Anaerobik fermentasyon, oksijen veya diğer elektron alıcıları çevrede bulunmadığında karbonhidratlardan enerji elde etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu, onu oksijen kullanmayan ancak hücrenin dışından gelen elektron kabul eden molekülleri kullanan anaerobik solunumdan farklılaştırır. İşlem, hücre için bir enerji kaynağı oluşturan adenozin trifosfat moleküllerinin (ATP) üretilmesi için glikozun ve diğer şekerlerin parçalanmasında bir sonraki adım olarak glikolizi takip edebilir.

Bu yöntem sayesinde bir hücre, glikolizin sürdürülmesi için gerekli bir molekül olan nikotinamid adenin dinükleotidinin (NADH) indirgenmiş formundan nikotinamid adenin dinükleotidi (NAD +) yeniden üretebilir. Anaerobik fermantasyon, ATP üretmek için ayrı bir adenosin difosfat (ADP) molekülüne bir fosfat grubu eklemek için enzimlere dayanır, bu onun bir substrat seviyesi fosforilasyon şekli olduğu anlamına gelir. Bu, ATP üretmek için yerleşik bir proton gradyanından enerji kullanan oksidatif fosforilasyon ile tezat oluşturur.

İki anaerobik fermantasyon türü vardır: etanol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonu. Her ikisi de, bir hücrenin glikoliz yoluyla ATP oluşturmaya devam etmesine izin vermek için NAD + 'ı geri yükler. Etanol fermantasyonu, iki piruvat molekülünü, glikoliz ürünlerinin, iki etanol molekülüne ve iki karbondioksit molekülüne dönüştürür. Reaksiyon, piruvatın ilk önce asetaldehit ve karbondioksite dönüştürüldüğü, piruvat dekarboksilaz enzimiyle iki aşamalı bir işlemdir.

İkinci aşamada, alkol dehidrojenaz, asetaldehiti etanole dönüştürür. Bu metabolik süreç bazı bakteri hücrelerinde ve maya hücrelerinde meydana gelir. Bu mayayı fermantasyondan gelen karbondioksit veya etanol kullanarak ekmek, bira ve şarap yapmak için popüler yapar.

Laktik asit fermentasyonu, başka bir anaerobik fermentasyon şeklidir ve stres hücreleri sırasında yeterli oksijen bulunmadığında yaygın olarak kas hücreleri tarafından kullanılır. Bu hücreler iki piruvat molekülünü glikolizden laktat dehidrojenaz enzimi kullanarak iki L-laktat molekülüne dönüştürür. Bu işlem homolaktik fermantasyon olarak bilinir, çünkü iki piruvat molekülü aynı kimyasal reaksiyona girer ve bu laktik asit fermantasyon şekli hayvan kas hücrelerinde ve kırmızı kan hücrelerinde meydana gelir.

Hetelaktik fermantasyonda, piruvat molekülleri farklı kimyasal reaksiyonlara maruz kalır. Biri laktata, diğeri etanol ve karbondioksite dönüştürülür. Bu işlem bazı anaerobik organizma türlerinde meydana gelir.

Hayvanlarda, anaerobik fermantasyondan elde edilen laktat yan ürünü, kan dolaşımına pompalanır, burada karaciğere taşınır. Cori siklusu olarak adlandırılan bir işlemde karaciğer, laktatı tekrar glukoza dönüştürmek için kendi enzim setini kullanır, burada vücut tarafından geri dönüştürülebilir. Glikoz genellikle gelecekteki enerji ihtiyaçları için glikojen olarak depolanabileceği kaslara taşınır.