Fermentáció (erjesztés vagy erjedés) A kemiozmotikus energianyerés mellett a másik fontos ATP-szintetizáló mechanizmus a fermentáció, amelyben szubsztrát-szintű foszforiláció (lásd korábban) történik. A glikolízisben a glukóz-piruvát átalakulás során a már korábban említett 2 lépésben szintetizálódik az ATP, emellett 2 molekula NAD redukciója is bekövetkezik, azaz 2 HADH + H⁺ termelődik. Ez további energia forrása, hiszen a NADH által szállított protonok és elektronok a mitokondriumba kerülve további ATP-molekulák szintézisét indítják be. A cukrok anyagcseréje a piruváttal azonban nem fejeződik be, sőt a piruvát további fontos lépések kiindulópontja. A mitokondriumban (oxigén jelenlétében) a piruvát dehidrogenáz alakítja tovább a piruvátot acetil-CoA-vá, amelyről a citrát-körben további H-atomok hasadnak le, kerülnek rá H-szállító koenzimekre és eredményeznek további ATP molekulákat a terminális oxidáció és a hozzá kapcsolt oxidatív foszforiláció révén. Az energiatermelésen kívül ez a mechanizmus a NADH oxidációját is szolgálja, azaz felszabadítja a redukált H-szállító koenzimeket és lehetővé teszi számukra, hogy újabb H atomokat tudjanak felvenni. A NADH oxidálása minden sejt számára alapvető fontosságú, így azokban a sejtekben, amelyek alkalmazkodtak az oxigén-mentes körülményekhez, alternatív elektron-akceptorok vesznek részt a NADH oxidálásában. Ezen folyamatok legismertebb képviselői a fermentáció során lezajló rekciók, amelyekben piruvátból tejsav, illetve alkohol termelődik, közben gondoskodva a NADH oxidálásáról.

23. ábra

Végezetül, a hidrogenoszómában nem NAD, hanem ferredoxin szerepel elektron-akceptorként, és a redukált ferredoxin oxidálását a hidrogenáz végzi. A mitokondriummal, illetve hidrogenoszómával rendelkező sejtek energianyerését a 24-25., illetve 26. ábrákon foglaljuk össze (24-26. ábra).

24. ábra

25. ábra

26. ábra