NộI Dung
Glycolysis là bước đầu tiên trong quá trình hô hấp tế bào và nó không cần oxy để tiến hành. Glycolysis chuyển đổi một phân tử đường thành hai phân tử pyruvate, cũng tạo ra hai phân tử mỗi adenosine triphosphate (ATP) và nicotinamide adenine dinucleotide (NADH). Khi thiếu oxy, một tế bào có thể chuyển hóa các pyruvate thông qua quá trình lên men.
Sự chuyển hoá năng lượng
ATP là phân tử lưu trữ năng lượng tế bào, trong khi NADH và phiên bản oxy hóa của nó, NAD +, tham gia vào các phản ứng tế bào liên quan đến việc chuyển electron, được gọi là phản ứng oxy hóa khử. Nếu có oxy, tế bào có thể trích xuất năng lượng hóa học đáng kể bằng cách phá vỡ pyruvate thông qua chu trình axit citric, chuyển NADH trở lại NAD +. Không có quá trình oxy hóa, tế bào phải sử dụng quá trình lên men để oxy hóa NADH trước khi nó tích tụ đến mức không lành mạnh.
Lên men đồng tính
Pyruvate là một phân tử ba carbon mà enzyme lactate dehydrogenase chuyển đổi thành lactate thông qua quá trình được gọi là lên men đồng hóa. Trong quá trình, NADH bị oxy hóa thành NAD + cần thiết cho quá trình glycolysis tiến hành. Trong trường hợp không có oxy, quá trình lên men đồng hóa ngăn chặn NADH tích tụ, điều này sẽ ngăn chặn quá trình glycolysis và cướp đi tế bào của nguồn năng lượng của nó. Quá trình lên men không mang lại bất kỳ phân tử ATP nào, nhưng nó cho phép glycolysis tiếp tục và tạo ra một lượng nhỏ ATP. Trong quá trình lên men homolactic, lactate là sản phẩm duy nhất.
Lên men dị
Khi không có oxy, một số sinh vật như nấm men có thể chuyển hóa pyruvate thành carbon dioxide và ethanol. Các nhà sản xuất bia tận dụng quá trình này để chuyển đổi nghiền hạt thành bia. Quá trình lên men dị thể tiến hành theo hai bước. Đầu tiên, enzyme pyruvate dehydrogenase chuyển đổi pyruvate thành acetaldehyd. Trong bước thứ hai, enzyme dehydrogenase rượu chuyển hydro từ NADH sang acetaldehyd, chuyển nó thành ethanol và carbon dioxide. Quá trình cũng tái tạo NAD +, cho phép tiếp tục glycolysis.
Cảm giác bỏng rát
Nếu bạn đã từng cảm thấy cơ bắp của mình bị bỏng trong khi hoạt động thể chất nặng, bạn đang trải nghiệm tác dụng của quá trình lên men đồng tính trong các tế bào cơ của bạn. Bài tập vất vả tạm thời làm cạn kiệt nguồn cung cấp oxy tế bào. Trong những điều kiện này, cơ bắp chuyển hóa pyruvate thành axit lactic, tạo ra cảm giác bỏng rát quen thuộc. Tuy nhiên, đây là một phản ứng dừng lại với mức oxy thấp. Không có oxy, các tế bào có thể nhanh chóng chết.
Bắp cải và sữa chua
Lên men kỵ khí được sử dụng để tạo ra một số thực phẩm bên cạnh bia. Ví dụ, bắp cải có lợi từ quá trình lên men để mang lại những món ngon như kimchee và dưa cải bắp. Một số chủng vi khuẩn, bao gồm Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophiles, chuyển đổi sữa thành sữa chua thông qua quá trình lên men homolactic. Quá trình này làm tắc nghẽn sữa, mang lại hương vị sữa chua và làm tăng độ axit của sữa, khiến cho nó không hấp dẫn đối với nhiều vi khuẩn có hại.