Fermentasyon Nedir ve Nasıl Gerçekleşir?
Organik besin monomerlerinin enzimler yardımıyla küçük moleküllere parçalanması sonucu açığa çıkan enerji yardımıyla substrat yoldan ATP sentezlenmesi olayına fermentasyon adı verilir. Bu, anaerobik bir katabolizma şeklidir ve substratın hem elektron vericisi hem de elektron alıcısı olarak hareket ettiği bir süreçtir.
Fermentasyon, bazı bakterilerde, maya mantarlarında, omurgalıların çizgili kas hücrelerinde ve bazı bitki tohumlarında gözlenir. Organik besin CO2 ve H2O gibi çok düşük enerjili moleküllere kadar yıkılmaz ve içerdiği enerjinin büyük bir kısmı ATP moleküllerine aktarılamadan son ürünler içerisinde kalır. Oksijenli solunumun %40’lık enerji verimine karşılık, fermentasyonda enerji verimi %2 civarındadır.
Fermentasyon Evreleri
Fermentasyon reaksiyonları, glikoliz ve son ürün oluşumu safhalarında gerçekleşir. Glikoliz, ortamda oksijen varlığına bağlı olmaksızın gerçekleşir ve piruvik aside kadar olan besin parçalanması sürecidir.
Fermentasyonda net ATP kazancı 2’dir ve glikoliz evresinde substrat yoldan sentezlenen toplam ATP sayısı 4’tür. Glikolizin son ürünü olan piruvatın sonraki reaksiyonlarında ATP sentezi olmaz.
Son ürün oluşum evresi, glikolizde indirgenen NAD+ koenzimlerinin yükseltgenerek tekrar hidrojen tutabilecek hale gelmesini sağlar. Ayrıca, bu evre piruvat ve H+ birikmesi sonucu önceki reaksiyonların durmasını önler.
Fermentasyon Çeşitleri
Piruvatın son ürün oluşumu evresinde işlenmesiyle farklı canlılarda sitrik asit, laktik asit, asetik asit, etil alkol, aseton, bütirik asit gibi farklı ürünler meydana getirilebilir.
Fermentasyon çeşitleri, oluşan son ürüne bağlı olarak isimlendirilir.
Sonuç Olarak
Fermentasyon, organik bileşiklerin anaerobik katabolizmasıdır. Piruvatın son ürün oluşumu evresinde işlenmesiyle farklı canlılarda farklı ürünler meydana gelir. Reaksiyonların hangi ürüne doğru ilerleyeceği canlının sahip olduğu enzim sistemleri tarafından belirlenir.