1。エネルギー生産:
* ATP生成: 発酵により、細胞は、酸素がない場合でも、細胞の主要なエネルギー通貨である少量のATP(アデノシン三リン酸)を生成できます。好気性呼吸よりもはるかに効率が低いですが、このエネルギー生産は、酸素が限られている場合の細胞生存に不可欠です。
* 電子キャリアのリサイクル: 発酵は、グルコース分解の初期段階である解糖に重要なNAD+(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)のような電子キャリアを再生します。この再生により、解糖は発酵の重要な前駆体であるピルビン酸を生成し続けることができます。
2。廃棄物の除去:
* ピルビン酸の除去: 発酵プロセスは、解糖の産物であるピルビン酸を乳酸やエタノールなどの他の分子に変換します。これにより、細胞からピルビン酸が除去され、その蓄積が防止され、これは有毒です。
* 酸化還元バランスの維持: ピルビン酸を減らすことにより、発酵は、減少し酸化された電子キャリアのバランスを維持するのに役立ちます(NADHおよびNAD+)。このバランスは、さまざまな細胞プロセスに不可欠です。
3。適応と生存:
* 嫌気性環境: 酵母のような一部の生物は、主要なエネルギー源の発酵に依存し、酸素欠損環境で繁栄しています。
* 筋肉代謝: 哺乳類では、筋肉細胞の乳酸発酵により、酸素の供給が限られている場合、疾走などの激しい活性の短いバーストが可能になります。
発酵の例:
* 乳酸発酵: 激しい運動中に筋肉細胞で発生し、一部の細菌で発生し、副産物として乳酸を生成します。
* アルコール発酵: 酵母によって行われ、ピルビン酸塩をエタノールと二酸化炭素に変換し、パン、ビール、ワインの生産に使用します。
全体として、発酵反応は、細胞の生存、エネルギー生産、さまざまな環境への適応に不可欠です。それらは、酸素がない場合でも細胞がエネルギーを生成し、必須の代謝プロセスを維持できるようにします。