Fermentazione e glicolisi sono due passaggi principali nella produzione di energia. Glicolisi può esistere senza fermentazione, perché è un prerequisito di quest'ultimo. Fermentazione assicura la continuità della glicolisi in alcune situazioni. Nella sua definizione più semplice, la fermentazione è un processo cellulare anaerobico in cui gli alimenti sono convertiti in composti semplici, che a sua volta produce energia chimica.
Respirazione cellulare e la glicolisi
Ci sono due tipi di respirazione cellulare: aerobica (con ossigeno) e anaerobica (senza ossigeno). Nei mammiferi, la respirazione aerobica è il mezzo principale di ottenere energia dal cibo. Cellule di immagazzinano energia come energia potenziale in forti legami di una molecola composta conosciuto come "adenosintrifosfato" (ATP). Sintesi di ATP inizia con la glicolisi, che è il processo di scissione del glucosio, uno zucchero ottenuto da prodotti alimentari, in due molecole di 3-carbonio chiamato piruvato. Perché ciò avvenga, il glucosio reagisce con un chimico chiamato NAD + in un processo chiamato reazione di riduzione-ossidazione (redox), rilasciando e immagazzinare energia lungo la strada.
Ruolo della fermentazione nella produzione di energia
Gli elettroni liberati durante le reazioni redox sono infine ripreso da ossigeno per produrre acqua. Senza ossigeno per ricevere gli elettroni, NADH (forma ridotta del NAD +) è inutile nelle reazioni redox. L'assenza di ossigeno accade in alcuni processi ed ecco che entra in gioco la fermentazione. In fermentazione, piruvato reagisce con il NADH per rigenerare NAD +, che può, ancora una volta, partecipare nella glicolisi per produrre più ATP.
Manifestazione fisica
La respirazione cellulare dei muscoli può descrivere chiaramente la fermentazione. In questo processo, un sottoprodotto chiamato acido lattico è prodotto attraverso la ripartizione di piruvato. Quando l'apporto di ossigeno non può tenere il passo con il lavoro pesante o prolungato, le cellule muscolari passare alla respirazione anaerobica per ottenere energia. È la presenza di acido lattico che rende i muscoli doloranti durante crampi e la mattina dopo un allenamento in palestra.
Altri usi
La fermentazione è comunemente usata nella vinificazione, produzione di birra e trattamento tè foglie. Questo rompe alcune sostanze chimiche indesiderate e modifica altri componenti per sviluppare il sapore del tè. Esso è utilizzato anche nella produzione farmaceutica acido citrico. Il fungo Aspergillus niger fermenta un substrato di melassa per formare citrato.