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당분 해는 세포 호흡의 첫 단계이며, 산소가 필요하지 않습니다. 당분 해는 당 분자를 2 개의 피루 베이트 분자로 변환하고, 또한 2 개의 분자 각각 아데노신 트리 포스페이트 (ATP) 및 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오티드 (NADH)를 생성한다. 산소가 없으면 세포는 발효 과정을 통해 피루브산을 대사 할 수 있습니다.
에너지 대사
ATP는 세포의 에너지 저장 분자이며 NADH와 산화 된 버전 인 NAD +는 산화 환원 반응으로 알려진 전자의 이동을 포함하는 세포 반응에 참여합니다. 산소가 존재하면, 세포는 시트르산 사이클을 통해 피루 베이트를 분해함으로써 실질적인 화학적 에너지를 추출 할 수 있으며, 이는 NADH를 다시 NAD +로 전환시킨다. 산화가 없으면 세포는 발효를 사용하여 NADH를 산화시켜 건강에 해로운 수준으로 올라갑니다.
동종 발효
피루 베이트는 효소 락 테이트 탈수소 효소가 균질 발효로 알려진 과정을 통해 락 테이트로 전환되는 3- 탄소 분자입니다. 이 과정에서 NADH는 해당 작용을 진행하는 데 필요한 NAD +로 산화됩니다. 산소가없는 경우, 동종 발효는 NADH가 축적되는 것을 막아서, 이로 인해 당분 해가 중단되고 에너지 원의 세포가 파괴됩니다. 발효는 ATP 분자를 생성하지 않지만 해당 분해가 계속 진행되어 작은 물방울의 ATP를 생성 할 수 있습니다. 동종 발효에서 젖산염은 유일한 제품입니다.
이종 발효
산소가 없으면 효모와 같은 특정 유기체는 피루 베이트를 이산화탄소와 에탄올로 전환 할 수 있습니다. 양조업자는이 과정을 이용하여 곡물 매시를 맥주로 전환합니다. 이종 발효는 두 단계로 진행됩니다. 먼저, 피루 베이트 효소 탈수소 효소는 피루 베이트를 아세트 알데히드로 전환시킨다. 두 번째 단계에서 효소 알코올 탈수소 효소는 NADH에서 아세트 알데히드로 수소를 전달하여 에탄올과 이산화탄소로 전환합니다. 이 공정은 또한 NAD +를 재생하여 해당 분해가 계속되도록합니다.
화상 느낌
무거운 신체 활동 중에 근육이 타는 것을 느낀다면 근육 세포에서 동종 발효의 효과가 나타납니다. 격렬한 운동은 일시적으로 세포의 산소 공급을 고갈시킵니다. 이러한 조건에서 근육은 피루브산을 젖산으로 대사하여 익숙한 화상을 유발합니다. 그러나 이것은 낮은 산소 수준에 대한 스톱 갭 반응입니다. 산소가 없으면 세포가 빨리 죽을 수 있습니다.
양배추와 요구르트
혐기성 발효는 맥주 외에 여러 가지 식품을 만드는 데 사용됩니다. 예를 들어, 양배추는 발효로 인해 김치와 소금에 절인 양배추와 같은 진미를 제공합니다. 락토 바실러스 불가리 쿠스 (Lactobacillus bulgaricus) 및 스트렙토 코커스 (Streptococcus) 호열 구균을 포함한 특정 박테리아 균주는 호 모락 틱 발효를 통해 우유를 요구르트로 변환합니다. 이 과정은 우유를 응고시키고 요구르트 맛을 내며 우유의 산도를 증가시켜 많은 유해 박테리아에 적합하지 않습니다.