Γιατί η ζύμωση είναι απαραίτητη για το κύτταρο όταν το οξυγόνο δεν είναι διαθέσιμο;
1. Παραγωγή ενέργειας:
* Αερόβια αναπνοή: Όταν υπάρχει οξυγόνο, τα κύτταρα χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή για να παράγουν ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το αρχικό ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την κατανομή της γλυκόζης για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, νερού και μεγάλης ποσότητας ΑΤΡ.
* Αναερόβια αναπνοή: Όταν το οξυγόνο απουσιάζει, τα κύτταρα δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν αερόβια αναπνοή. Η ζύμωση είναι μια εναλλακτική οδός που τους επιτρέπει να παράγουν ακόμα κάποια ΑΤΡ, αν και πολύ λιγότερο από την αερόβια αναπνοή.
2. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:
* Αερόβια αναπνοή: Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, ένα βασικό μέρος της αερόβιας αναπνοής, απαιτεί οξυγόνο ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων. Χωρίς οξυγόνο, η αλυσίδα κλείνει και το NADH (ένας κρίσιμος φορέας ηλεκτρονίων) συσσωρεύεται στο κελί.
* Ζύμωση: Η ζύμωση χρησιμοποιεί ένα οργανικό μόριο (όπως το πυροσταφυλικό) ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων, επιτρέποντας στην ανακύκλωση της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων και του NADH. Αυτή η διαδικασία παράγει μόνο μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ αλλά εμποδίζει τη συσσώρευση του NADH, η οποία διαφορετικά θα αναστέλλει περαιτέρω γλυκόλυση (το αρχικό στάδιο της διάσπασης της γλυκόζης).
3. Διατήρηση κυτταρικών λειτουργιών:
* Η ζύμωση επιτρέπει στο κύτταρο να συνεχίσει να εκτελεί βασικές λειτουργίες, παρόλο που δεν μπορεί να παράγει τόσο μεγάλη ενέργεια όσο με το οξυγόνο. Αυτό περιλαμβάνει δραστηριότητες όπως η σύνθεση πρωτεϊνών, η κυτταρική διαίρεση και η διατήρηση του δυναμικού της μεμβράνης.
Συνοπτικά:
Η ζύμωση είναι ένας μηχανισμός "δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας" που επιτρέπει στα κύτταρα να επιβιώσουν σε αναερόβιες συνθήκες. Τους επιτρέπει να παράγουν μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ, να ανακυκλώσουν το NADH και να συνεχίσουν τις βασικές κυτταρικές λειτουργίες. Αν και δεν είναι τόσο αποτελεσματική όσο η αερόβια αναπνοή, αγοράζει χρόνο για το κύτταρο είτε να βρει οξυγόνο είτε να προσαρμοστεί σε παρατεταμένη έλλειψη οξυγόνου.
