Fermentacija mlečne kiseline

Jedan izomer mlečne kiseline

Ova animacija opisuje pretvaranje jednog molekula glukoze u piruvat, i zatim u mlečnu kiselinu. U tom procesu učestvuje jedan molekul glukoze i 2 -{NAD}-⁺ molekula. Dva fosfata se vezuju za krajeve glukoze, dolazi do razdvajanja glukoze u dva piruvatna molekula. -{NAD}-⁺ molekuli dodaju još jedan fosfat na otvorene krajeve 2 piruvatna molekula, pretvarajući 2 NAD⁺ u 2 -{NADH}-. Zatim dolazi -{ADP}- i uzima fosfate, čime se kreiraju dva -{ATP}- molekula. Piruvat se pretvara u dva laktatna molekula. Proces se zatim ponavlja, polazeći od još jednog glukoznog molekula.

Fermentacija mlečne kiseline je metabolički proces kojim se glukoza i drugi heksozni šećeri (kao i disaharidi šestougljeničnih šećera, e.g. saharoza ili laktoza) konvertuju u ćelijsku energiju i metabolit laktat. Ovo je reakcija anaerobna fermentacije, koja se javlja u nekim bakterijama i životinjskim ćelijama, kao što su mišićne ćelije.

Ako je kiseonik prisutan u ćeliji, mnogi organizmi će zaobići fermentaciju i biti sprovesti ćelijsku respiraciju; međutim, fakultativni anaerobni organizmi će fermentisati i disati u prisustvu kiseonika. Ponekad čak i kad je kiseonik prisutan i aerobni metabolizam se odvija u mitohondrijama, ako se piruvat nakuplja brže nego što može da bude metabolizovan, fermentacija će se odvijati.

Laktatna dehidrogenaza katalizuje konverziju piruvata u laktat uz istovremenu konverziju -{NADH}- u -{NAD}-⁺.

Pri homolaktičkoj fermentaciji, jedan molekul glukoze se konvertuje u dva molekula mlečne kiseline. Heterolaktična fermentacija, za razliku od toga, proizvodi ugljen-dioksid i etanol pored mlečne kiseline, u procesu koji se naziva fosfoketolazni put.

Biohemija

Homofermentacioni proces

Sveukupno, homofermentativna mlečno kiselinska fermentacija konvertuje šestougljenični šećerni molekul u dva molekula mlečne kiseline, skladišteći oslobođenu energiju u dva -{ATP}- molekula. Sledeća jednačina opisuje ovaj neto rezultat:

${\mathrm{C}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\stackrel{2ADP+2P_i⟶2ATP+2H_{2}O}{\to }\mathrm{2}{\mathrm{C}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Heterofermentacioni proces

Heterofermentativne bakterije (npr. -{Leuconostoc mesenteroides}-, -{Lactobacillus bifermentous}-, -{Leconostoc lactis}-) proizvode jedan molekul laktata iz jednog molekula glukoze, kao i -{CO}-₂ i sirćetnu kiselinu ili etanol.