Гликолиза је први корак у ћелијском дисању и за њу није потребан кисеоник. Гликолиза претвара молекул шећера у два молекула пирувата, производећи такође по два молекула аденозин трифосфата (АТП) и никотинамид аденин динуклеотида (НАДХ). Када кисеоника нема, ћелија може метаболизирати пирувате кроз процес ферментације.
Енергетски метаболизам
АТП је молекул за складиштење енергије ћелије, док НАДХ и његова оксидисана верзија, НАД +, учествују у ћелијским реакцијама које укључују пренос електрона, познате као редокс реакције. Ако је присутан кисеоник, ћелија може да издвоји значајну хемијску енергију разбијањем пирувата кроз циклус лимунске киселине, који претвара НАДХ назад у НАД +. Без оксидације, ћелија мора да користи ферментацију за оксидацију НАДХ пре него што се изгради на нездрав ниво.
Хомолактичка ферментација
Пируват је молекул са три угљеника који ензим лактат дехидрогеназа претвара у лактат поступком познатим као хомолактичка ферментација. У том процесу НАДХ се оксидује у НАД + који је потребан да би гликолиза наставила. У одсуству кисеоника, хомолактичка ферментација спречава акумулирање НАДХ, што би зауставило гликолизу и одузело ћелији извор енергије. Ферментација не даје никакве АТП молекуле, али омогућава гликолизу да се настави и производи малу кап АТП-а. У хомолактичкој ферментацији лактат је једини производ.
Хетеролактичка ферментација
У одсуству кисеоника, одређени организми попут квасца могу претворити пируват у угљен-диоксид и етанол. Пивари користе овај процес да би житну кашу претворили у пиво. Хетеролактичка ферментација се одвија у два корака. Прво, ензим пируват дехидрогеназа претвара пируват у ацеталдехид. У другом кораку, ензим алкохол дехидрогеназа преноси водоник из НАДХ у ацеталдехид претварајући га у етанол и угљен-диоксид. Процес такође регенерише НАД +, што омогућава наставак гликолизе.
Феелинг тхе Бурн
Ако сте икада осетили како вам мишићи сагоревају током тешке физичке активности, искусите ефекат хомолактичке ферментације на ваше мишићне ћелије. Напорне вежбе привремено исцрпљују снабдевање ћелије кисеоником. Под овим условима, мишићи метаболишу пируват у млечну киселину, која производи познато гори осећај. Међутим, ово је зауставна реакција на низак ниво кисеоника. Без кисеоника, ћелије могу брзо да умру.
Купус и јогурт
Анаеробна ферментација се користи за стварање неколико намирница поред пива. На пример, купус користи ферментацију дајући деликатесе као што су кимцхее и кисели купус. Одређени сојеви бактерија, укључујући Лацтобациллус булгарицус и Стрептоцоццус тхермопхилес, претварају млеко у јогурт хомолактичком ферментацијом. Процес згрушава млеко, даје укус јогурта и повећава киселост млека, што га чини неукусним за многе штетне бактерије.