Par le Dr David Warmflash – Mis à jour le 24 mars 2022
Lorsque les cellules décomposent des molécules organiques telles que le glucose, elles ont besoin d’un accepteur final d’électrons pour libérer de l’énergie. En présence d’oxygène, ce rôle est rempli par la chaîne de transport d’électrons mitochondriale, un processus appelé respiration cellulaire. En son absence, les cellules s'appuient sur une voie différente appelée fermentation, qui utilise des molécules organiques produites à l'intérieur de la cellule comme accepteur d'électrons.
La fermentation est une voie métabolique anaérobie qui convertit le glucose en ATP tout en régénérant le NAD + . du NADH. Les produits finaux varient selon l'organisme :la levure produit de l'éthanol et du dioxyde de carbone, tandis que de nombreuses cellules animales produisent de l'acide lactique.
Même lorsque l'oxygène est abondant, certains organismes, notamment la levure, favorisent la fermentation si le glucose est abondant, car cela permet une génération rapide d'ATP et la production de sous-produits précieux tels que l'éthanol.
La glycolyse est la dégradation universelle et indépendante de l'oxygène du glucose en deux molécules de pyruvate, produisant 2 ATP et 2 NADH. C'est le point d'entrée commun à la fois pour la fermentation et la respiration.
Après la glycolyse, le pyruvate est acheminé vers différentes destinations :
Ces réactions permettent aux cellules de continuer à produire de l'ATP via la phosphorylation au niveau du substrat lorsque la chaîne mitochondriale est inactive.
Seule la phase glycolytique contribue à l'ATP lors de la fermentation, soit 2 ATP par molécule de glucose. Bien que cela soit beaucoup moins efficace que la respiration, la fermentation est essentielle pour les besoins énergétiques à court terme en cas d'hypoxie, comme une activité musculaire intense.
La fermentation permet la vie dans des niches anaérobies :les évents des grands fonds, les intestins et les tissus végétaux. Il offre également une flexibilité métabolique, permettant aux organismes de survivre à des baisses soudaines de disponibilité en oxygène.
Les cultures humaines exploitent la fermentation pour :
Ces processus créent non seulement des saveurs désirables, mais améliorent également la sécurité alimentaire et la digestibilité.
Point clé à retenir : La fermentation est une voie vitale, indépendante de l'oxygène, qui fournit une source d'énergie rapide, quoique à faible rendement, et qui est à la base de nombreux aliments et boissons que nous chérissons.