ما هي المتفاعلات في التخمير؟

التخمير هو عملية كيميائية تستمد الطاقة من تحلل المركبات العضوية. يمكن أن تحدث أنواع مختلفة من التخمير ، بما في ذلك التخمير المثلي والتخمير غير المتجانس والكحول. يعتمد حدوث كل عملية على عدة عوامل ، مثل توافر الأكسجين ونوع الكائن الحي الذي يستخدم العملية. على الرغم من تنوع مسارات التخمير المختلفة هذه ، فإن المادة المتفاعلة المستخدمة لكل عملية عبارة عن سكر بسيط يمكن تفتيته بسهولة لتشكيل المنتجات النهائية المرغوبة.

ينتج عن التخمر المتماثل في البكتيريا تكوين أربعة جزيئات من حمض اللاكتيك من جزيء واحد من كل من المواد المتفاعلة ، وهي اللاكتوز والماء. يحدث هذا النوع من التخمير في البيئات اللاهوائية أو التي تعاني من نقص الأكسجين وهو مسؤول عن الطعم الحامض لمعظم الزبادي.

يحدث التخمير المثلي أيضًا في خلايا العضلات وينتج عنه تكوين جزيئين من حمض اللاكتيك من تحلل المادة المتفاعلة. الجلوكوز هو مفاعل السكر البسيط المستخدم في هذا النوع من التخمير المثلي ، بدلاً من اللاكتوز المستخدم في حالة البكتيريا. يتم استخدام عملية إنتاج الطاقة هذه بواسطة خلايا العضلات عندما تكون مستويات الأكسجين منخفضة ، كما هو الحال أثناء فترات التمرين الشديد. المنتج النهائي لحمض اللاكتيك هو أيضًا أحد العوامل المسؤولة عن وجع العضلات بعد التمرين.

يستخدم التخمير غير المتجانس ، مثل العملية المثلية في خلايا العضلات ، الجلوكوز كمتفاعل ويحدث بشكل لا هوائي. ومع ذلك ، فإن المنتجات من هذا المسار هي جزيء واحد من حمض اللاكتيك وجزيء واحد من الإيثانول وجزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون.

تستخدم الخميرة وبعض البكتريا التخمير بالكحول أو الإيثانول كوسيلة لإنتاج الطاقة من تفكك جلوكوز السكر البسيط ، مما يؤدي إلى تكوين الإيثانول والكربون ثاني أكسيد. تُستخدم هذه العملية تجاريًا في إنتاج الخبز والكحول.