تُنتج الطاقة المختزنة من عملية التخمر دون وجود الأكسجين

تتم عملية تخمر الكربوهيدرات دون وجود الأكسجين في ما يعرف بالتخمر اللبني أو الانحلال الرابع، حيث يتم تحويل الجلوكوز إلى حمض اللاكتيك بواسطة بعض الكائنات الحية مثل البكتيريا والفطريات وبعض الأحياء المجهرية ويحدث هذا النوع من التخمر في بعض الأماكن المغلقة والمناطق ذات الهواء القليل.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إجراء عملية التخمر دون وجود الأكسجين في ما يعرف بالتخمر الخميري، وهو نوع آخر من التخمر يتم فيه تحويل الجلوكوز إلى الكحول وثاني أكسيد الكربون والطاقة ويستخدم هذا النوع من التخمر في صناعة الخبز والبيرة والنبيذ والمشروبات الروحية الأخرى.

إن عملية التخمر الخميري واللبني هي عمليات هامة في علم الأحياء وصناعة الأغذية، وتستخدم لإنتاج العديد من المنتجات المفيدة والمهمة وتظهر هذه العمليات كيف يمكن للكائنات الحية المختلفة استخدام الطاقة المختزنة في الكربوهيدرات وتحويلها إلى طاقة مفيدة بدون وجود الأكسجين.

طريقة  إنتاج الطاقة

تتم عملية إنتاج الطاقة في الخلايا الحية عن طريق تفكيك السكريات والدهون والبروتينات الموجودة في الطعام وتحويلها إلى طاقة ويتم ذلك عن طريق عملية تسمى التنفس الخلوي في الخلايا، تتم عملية التنفس الخلوي في الميتوكندريا، حيث يتم تفكيك الجزيئات العضوية وتحويلها إلى طاقة وتحدث عملية التنفس الخلوي في ثلاث مراحل رئيسية:

  • الجزء الأول: عملية الجليكوليز، وهي عملية تحويل الجلوكوز إلى حمض البيروفيك والتي تتم في السيتوبلازما خلال هذه العملية، يتم تحويل جزء من الجلوكوز إلى ATP وحمض البيروفيك.
  • الجزء الثاني: عملية دورة كربس، وهي عملية تحويل حمض البيروفيك إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة والتي تحدث في الميتوكندريا خلال هذه العملية، يتم إنتاج عدد كبير من ATP وحمض الخليك.
  • الجزء الثالث: عملية سلسلة النقل الكهروني، وهي عملية تحويل الإلكترونات من حمض الخليك والأكسجين إلى ATP والتي تحدث في الميتوكندريا خلال هذه العملية، يتم إنتاج عدد كبير من ATP والماء.
  • بالإضافة إلى عملية التنفس الخلوي، يمكن أن يتم إنتاج الطاقة أيضًا من خلال عمليات أخرى مثل التخمير والتفاعلات الكيميائية الأخرى وتختلف هذه العمليات باختلاف الكائن الحي ونوع الغذاء المستهلك.

أساسيات عملية التخمير والإنتاج المختزن للطاقة

عملية التخمير هي عملية حيوية تحدث في الخلايا الحية لتحويل السكريات إلى مركبات أخرى، مع إنتاج الطاقة المختزنة في العملية وتحدث هذه العملية في ظل غياب الأكسجين، وبالتالي فهي تعتبر عملية أنا-تنفسية تتم عملية التخمير بواسطة العديد من الكائنات الحية المختلفة، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والخميرة وتستخدم هذه الكائنات هذه العملية لإنتاج الطاقة التي يحتاجونها للنمو والتكاثر.

وتتم عملية التخمير عن طريق تحويل الجلوكوز، وهو نوع من السكريات، إلى مركبات أخرى مثل الحمض اللبني وثاني أكسيد الكربون والإيثانول ويتم إنتاج الطاقة المختزنة في هذه العملية عن طريق إزالة جزيئة من الجلوكوز، مما يؤدي إلى إنتاج جزيئتين من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، وهي مصدر رئيسي للطاقة في الخلايا الحية.