Γιατί τα κύτταρα ζύμης μπορούν να εκτελέσουν ζύμωση;
1. Αναερόβια αναπνοή:
* Τα κύτταρα ζύμης, όπως πολλοί άλλοι οργανισμοί, προτιμούν να χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή Όταν είναι διαθέσιμο οξυγόνο. Αυτή είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική διαδικασία που παράγει πολλή ενέργεια (ATP) από τη γλυκόζη.
* Ωστόσο, όταν το οξυγόνο είναι περιορισμένο ή απουσία, τα κύτταρα ζυμομύκητα μεταβάλλονται σε αναερόβια αναπνοή , επίσης γνωστή ως ζύμωση .
2. Διαδικασία ζύμωσης:
* γλυκόλυση: Το πρώτο βήμα τόσο της αερόβιας όσο και της αναερόβιας αναπνοής είναι η γλυκόλυση, η οποία διασπά τη γλυκόζη σε πυροσταφυλικό. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια μικρή ποσότητα ATP.
* μείωση πυροσταφυλικού άλατος: Σε ζύμωση, αντί του πυροσταφυλικού που εισέρχεται στον κύκλο Krebs και την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (όπως στην αερόβια αναπνοή), μειώνεται σε διαφορετικό προϊόν, ανάλογα με τον τύπο της ζύμωσης:
* αλκοολική ζύμωση: Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα.
* ζύμωση γαλακτικού οξέος: Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ .
3. Γιατί η ζύμωση;
* Παραγωγή ενέργειας: Ενώ η ζύμωση είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματική από την αερόβια αναπνοή, εξακολουθεί να παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ, η οποία είναι αρκετή για να διατηρήσει το κύτταρο ζυμομυκήτων ζωντανό.
* Αναγέννηση του NAD+: Ένα βασικό ένζυμο στη γλυκόλυση, 3-φωσφορική αφυδρογονάση γλυκεραλδεΰδης (GAPDH), απαιτεί NAD+ (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμίδης) ως συμπαράγοντα. Η ζύμωση αναζωογονεί το NAD+ από το NADH, το οποίο είναι απαραίτητο για να συνεχιστεί η γλυκόλυση.
Συνοπτικά:
Τα κύτταρα ζυμομυκήτων μπορούν να εκτελούν ζύμωση επειδή έχουν τα απαραίτητα ένζυμα για να σπάσουν τη γλυκόζη σε προϊόντα όπως η αιθανόλη ή το γαλακτικό οξύ απουσία οξυγόνου. Αυτή η διαδικασία παρέχει μια περιορισμένη πηγή ενέργειας και αναγεννά το NAD+, επιτρέποντας τη συνέχιση της γλυκόλυσης και της ζύμης να επιβιώσει.
