La respiration cellulaire fait référence à un processus par lequel les cellules transforment les aliments en énergie. La fermentation est une réaction chimique spécifique dans le cycle de respiration. Il a lieu lorsque les cellules n'ont pas accès à l'oxygène, une condition également connue sous le nom de respiration anaérobie. Le processus de fermentation génère beaucoup moins d'énergie que la respiration aérobie ou à base d'oxygène.
La glycolyse est la première étape du cycle respiratoire. Il se produit dans la respiration aérobie et anaérobie. Pendant la glycolyse, les molécules de glucose sont décomposées en une substance appelée pyruvate. Si l'oxygène est disponible, le pyruvate est encore décomposé et passe par beaucoup plus de réactions chimiques pour générer une grande quantité d'énergie. Si l'oxygène n'est pas disponible, le pyruvate passe par le processus de fermentation, qui génère une petite quantité d'énergie avec de l'alcool ou de l'acide lactique.
Fermentation et énergie
Selon la chimie pour les biologistes, la fermentation ne génère qu'environ 10% de l'énergie produite par la respiration aérobie, suffisante pour continuer à effectuer la glycolyse. Les organismes à base d'oxygène (tels que les êtres humains) peuvent survivre pendant une période très limitée sur la quantité minuscule d'énergie générée par la fermentation.
Fermentation et plantes
La fermentation est beaucoup plus commune dans plantes que chez les animaux. Chez les plantes, l'éthanol est un sous-produit souhaitable de la fermentation. Les fabricants de boissons alcoolisées ont besoin d'ingrédients pour fermenter afin d'obtenir le contenu alcoolique des boissons. Par exemple, la bière est faite à partir de grains fermentés.
Fermentation et exercice
Quand les gens font de l'exercice, ils consomment souvent de l'oxygène plus vite qu'il ne peut être restauré. Pour cette raison, les cellules musculaires sont capables de s'engager dans la respiration anaérobie temporaire. Lorsque l'exercice ne permet pas d'obtenir suffisamment d'oxygène, les cellules musculaires fermentent et produisent de l'acide lactique. L'acide lactique se développe alors dans les muscles, causant des crampes, des douleurs et de la fatigue.
La grande quantité d'énergie générée permet aux muscles vitaux tels que le cœur et les muscles respiratoires involontaires de continuer à se déplacer. La respiration aérobie est également nécessaire pour les fonctions cérébrales ainsi que pour le mouvement des muscles volontaires.