لدى الخلايا البشرية إستراتيجيتان لحرق الجلوكوز ، أو سكر الدم ، لتحرير الطاقة. الاستخدام الأكثر شيوعًا للاستراتيجيتين - التنفس الهوائي - يتطلب أكسجينًا وفيرًا. أقل شيوعا ، لأنها تنتج ما يقرب من 15 مرة أقل من الطاقة في جزيء الجلوكوز ، هي استراتيجية لاهوائية ، تسمى التخمر ، والتي لا تعتمد على الأكسجين. عندما تخمد الخلايا البشرية الجلوكوز ، فإن أحد المنتجات هو حمض اللاكتيك. على هذا النحو ، غالبا ما تسمى هذه العملية تخمر حمض اللبنيك ، والتي لديها العديد من المنتجات.
حمض اللاكتيك
منتج واحد من تخمر حمض اللاكتيك هو حمض اللبنيك نفسه. البشر والحيوانات وبعض البكتيريا تنخرط في تخمر حمض اللاكتيك كاستراتيجية أيضية لاهوائية ، على النقيض من الخميرة والبكتيريا الأخرى التي تستخدم التخمير الإيثانولي بدلا من ذلك. كما لاحظت من قبل الدكاترة. ريجينالد غاريت وتشارلز جريشام في كتابهما "الكيمياء الحيوية" ، يختلف حمض اللاكتيك عن الإيثانول بواسطة ذرة كربون واحدة. حامض اللبنيك له ثلاثة ذرات كربون ، بينما يحتوي الإيثانول على اثنين. على هذا النحو ، ينقسم جلوكوز واحد ، ذو ستة ذرات كربونية ، إلى جزيئين من حمض اللاكتيك ، بمعنى أنه على عكس المخمرات الإيثانوليكية ، لا تنتج خمائر حمض اللاكتيك ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي.
NAD +
عملية التخمير لا تنتج الطاقة في الواقع. في الواقع ، من دون الأكسجين ، يتم تقسيم الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات خلال عملية التمثيل الغذائي لتحلل السكر ، والتي تولد كمية صغيرة من الطاقة. يتم تحويل Pyruvate إلى حامض اللبنيك من خلال تخمر حمض اللبنيك ، ولكن الغرض من التحويل ليس إنتاج طاقة إضافية. بدلا من ذلك ، يتطلب تحلل السكر مشاركة مادة تسمى NAD +. التخمير يخدم الغرض من تجديد NAD + ، شرح الدكاترة. ماري كامبل وشون فاريل في كتابهما "الكيمياء الحيوية". NAD + هو منتج مهم لتخمر حمض اللاكتيك لأنه يسمح لعملية غلة الكلى التي تعتمد على الطاقة بالاستمرار.
البيروفات
حمض اللاكتيك نفسه ليس منتجًا مفيدًا بشكل خاص - بدلاً من ذلك ، يتم إنتاجه كمنتج ثانوي في عملية صنع NAD +. بمجرد إنتاجها ، فهي في الأساس نفايات أيضيّة. ومع ذلك ، لا يمثل حمض اللاكتيك مصدرا قيما للحد من الكربون ، والتي لديها القدرة على توليد الطاقة. يمكن للكبد إعادة تدوير حمض اللاكتيك عن طريق تحويله مرة أخرى إلى البيروفات ، والتي يمكن حرقها تحت ظروف غنية بالأكسجين لمزيد من الطاقة ، لاحظ الدكاترة. غاريت وغريشام. في جوهرها ، عن طريق تحويل حمض اللاكتيك إلى البيروفات ، يحافظ الجسم على مصدر ثمين للكربون ويجنب إهدار جزيئات ذات طاقة محتملة.
