Oksijensiz Solunum Nedir (Fermentasyon)
Fermentasyon, organik moleküllerdeki kimyasal bağ enerjisini oksijen kullanılmadan açığa çıkarılması olayıdır. Bitki ve hayvan hücrelerinde tipik olarak gerçekleşir. Örneğin; bezelye, mısır ve benzeri bitki tohumlarının çimlendirilmelerinin ilk aşamalarında yeterince oksijen akmayabilirler. Aynı şekilde su ile kaplanmış alanlarda bitki kökleri yeterince oksijen bulamazlar. Bu durumda yaşam için gerekli enerji fermentasyonla sağlanır. Bunlara ek olarak, sütün peynir ya da yoğurt haline dönüşmesi, meyve sularının sirkeleşmesi, hamurun mayalanması ve en karakteristik olarak da kas yorgunluğu, fermentasyon tepkimelerinin birer sonuçlarıdır.
Fermentasyon tepkimeleri iki aşamada gerçekleşir. Birinci aşama ak-tivasyonun sağlanması, ikinci aşama ise enerji üretim tepkimelerini kapsar. Birinci aşamada aktivasyon için 2 mol ATP kullanılır. Bu sırada, glikoz molekülü iki ATP molekülü ile reaksiyona girerek altı karbonlu, aktive olmuş bir bileşik oluşturur. Bu bileşik, 3’er karbonlu ve bir fosfat grubu olan iki ayrı küçük moleküle bölünür. Böylece birinci aşama tamamlanmış olur.
İkinci aşamada reaksiyon iki yolda ilerler. Üç karbonlu ve bir fosfat grubu bağlanmış olan moleküle ortamdan bir fosfat daha bağlanarak, üç karbonlu iki fosfatlı bileşikler oluşur. Buraya kadar devam eden reaksiyonlar için 2 ATP harcanmış fakat hiç ATP üretilmemiştir. Bundan sonraki tepkimelerde üç karbonlu bileşiklerde bulunan fosfatlar, ortamda serbest halde bulunan ADP moleküllerine aktarılarak ATP sentezlenir.
Fosfatlarını vermiş olan üç karbonlu bileşiklerin her biri pirüvik aside dönüşür.
İnsan dahil bütün canlılarda, glikozun oksijensiz ortamda pirüvik aside kadar yıkım tepkimeleri aynı şekilde gerçekleşir. Bu basamakları gerçekleştiren enzimler de aynıdır. Pirüvik asitten sonra tepkimeye katılan enzimler değişir. Buna bağlı olarak da farklı son ürünler oluşur. Örneğin; maya hücrelerinin enzimleri, pirüvik asidi, karbondioksit ve etil alkole, bazı bakteriler ise pirüvik asidi karbondioksit ve asetik aside dönüştürürler. Omurgalı çizgili kaslarında ise pirüvik asit laktik aside yıkılır. Laktik asidin çizgili kaslarda fazla birikmesi yorgunluğa neden olur.
Fermentasyonda enerji hesabı
Tepkimelerde üretilen 4 ATP
Aktivasyon için kullanılan 2 ATP
Net Kazanç 2 ATP