محتويات
معادلات التخمر اللبني
يتكون تفاعل التخمر اللبني من خطوتين أو من تفاعلين رئيسيين في الخلية، (تفاعل التسكر وتفاعل التخمر اللبني) يتم الأول بوجود الأوكسجين، أما الثاني فيتم بغياب الأكسجين، حيث يتم إنتاج جزيئين من حمض اللاكتيك وجزيئن من مركب الطاقة ATP،[١] ويُمكن توضيح خطوات معادلات التخمر اللبني بالترتيب كما يأتي:
تفاعل التسكر
يتم في هذه الخطوة تحويل جزيء واحد من سكر الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات بدون وجود الأوكسجين، ويُسمى تفاعل السكر وتكون المعادلة كما يأتي:[٢]
- C6H12O6 + 2(NAD+) + 2ADP + 2inorganic phosphate = 2C3H4O3 + 2NADH + 2H2O + 2ATP
تفاعل التخمر اللبني
يتم في هذه الخطوة تحويل جزيئين من البيروفات أو (حمض البيروفيك) إلى جزيئين من حمض اللاكتيك بدون وجود الأوكسجين، وتكون المعادلة كما يأتي:
- (+2C3H4O3 + 2NADH = 2CH3CH(OH)COOH + 2(NAD
صافي التفاعل الكلي
يُمكن تمثيل صافي التفاعل الكلي بالمعادلة الآتية:
- (+glucose + ADP + NADH = lactic acid + ATP + (2NAD
- صافي الطاقة الناتجة = 2ATP
المتفاعلات والنواتج
يُمكن توضيح المتفاعلات والنواتج في تفاع التخمر اللبني كما يأتي:[١]
- المتفاعلات في التخمر اللبني: Glucose + ADP + NADH.
- النواتج من التخمر اللبني: +lactic acid + ATP + NAD.
- مقدار الطاقة النهائية: 2ATP.
تفاعل التخمر اللبني
يتم في تفاعل التخمر اللبني (بالإنجليزية: Lactic acid fermentation) أولًا تكسير جزيء واحد من الجلوكوز سداسي الكربون إلى جزيئين من حمض البيروفيك ثلاثي الكربون لإنتاج 2 من مركبات الطاقة ATP بوجود الفوسفات ووجود مركب NAD+.[٣]
يتم بعد ذلك تحويل جزيئي حمض البيروفيك إلى جزيئين من حمض اللاكتيك عن طريق تحويل مركبات NADH إلى NAD+، ويعد صافي الطاقة الناتجة وهو (2ATP) أقل بكثير مما يتم إنتاجه بعمليات التنفس الهوائي الذي يحدث دائمًا بشكل طبيعي في الميتوكوندريا بظروف الأوكسجين المثالية الطبيعية.[٣]
لماذا يحدث تفاعل التخمر اللبني؟
عندما تحتاج خلايانا للطاقة، فإنها تكسر الجزيئات البسيطة مثل سكر الجلوكوز، تسمى عملية تكسير الجلوكوز اللاهوائي بعملية تحلل السكر وتُنتج جزيئين من ATP، ويحدث تحلل السكر في سيتوبلازم الخلية بغياب الأكسجين، حيث تقوم الخلايا بتحويل البيروفات، نتاج تحلل السكر (التسكر)، إلى حمض اللاكتيك.[٣]
عند اكتمال التحلل السكري (تفاعل التسكر)، يتم ترك جزيئين من البيروفات، عادةً ما يتم تغيير تلك البيروفات وتدخل الميتوكوندريا، بمجرد دخول الميتوكوندريا، سيؤدي التنفس الهوائي إلى تكسيرها أكثر، مما يطلق المزيد من الطاقة، ولكن في حالات أخرى في غياب الأكسجين، في الأوقات التي لا تتلقى فيها خلايا العضلات لدينا الأكسجين الذي تحتاجه لأداء التنفس الهوائي.[٣]
يحدث ذلك عند بذل المجهود العضلي الكبير، حينها لا تزال الخلايا بحاجة إلى الطاقة، لذلك تُجري تفاعل تحلل السكر (التسكر)، لكن لا يمكنهم بعد ذلك إجراء التنفس الهوائي داخل الميتوكوندريا، لذلك تلجأ إلى التخمر اللبني لإنتاج حمض اللاكتيك مع كمية أقل من الطاقة، وينتج تفاعل التخمر اللبني اللاهوائي كمية أقل من الطاقة مقارنةً بالتنفس الهوائي الذي يحدث بشكل طبيعي.[٣]
المراجع
- ^ أ ب Md Jahangir (29/3/2020), "Lactic Acid Fermentation Equation, Reactants, and Products", microbial facts, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ↑ Gary Kaiser (4/1/2021), "Glycolysis", libretexts, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج "Lactic Acid Fermentation: Definition, Products & Equation", study.com, Retrieved 6/2/2022. Edited.
