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:

$\mathrm {C_{6}H_{12}O_{6}\ {\xrightarrow {2\ ADP\ +\ 2\ P_{i}\ \longrightarrow \ 2\ ATP\ +\ 2\ H_{2}O}}\ 2\ C_{3}H_{6}O_{3}}$

Heterofermentacioni proces

Heterofermentativne bakterije (npr. Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus bifermentous, Leconostoc lactis) proizvode jedan molekul laktata iz jednog molekula glukoze, kao i CO₂ i sirćetnu kiselinu ili etanol.