酵母菌什麼時候才會進行酒精醱酵？ | 合法藥品大搜索

2011年4月11日—為什麼在有氧和葡萄糖同時存在時，酵母菌會捨高效率的有氧呼吸不用，而用酒精發酵的反應。前者每個葡萄糖完全氧化可以得利38個ATP，而後者 ...

酵母菌 (yeast) 什麼時候才會進行酒精發酵 (alcohol fermentation)？長庚大學生命醫學系周成功教授/長庚大學生命醫學系周成功教授責任編輯

太陽是現今生物世界中能量的源頭，那些能行光合作用的生物，可以將太陽的光能轉變成生物能，將二氧化碳轉化成醣類分子。不能行光合作用的生物就只有直接抑賴那些行光合作用的生物作為能量（食物）的來源。當生物吃下食物後，儲存在食物分子中的能量，也必須經過分解代謝的過程，才能轉換成生物世界中能夠使用的能量。

地球上所有的生命形式，從細菌到人，都使用完全一樣的能量貨幣：ATP！ATP在體內水解時會放出能量。這個能量的額度固定，大小適中，剛好可以應付生命中進行各種不同化學反應所需要的能量（圖一）。除了ATP之外，食物分子分解代謝往往還會產生另一種能量貨幣：儲存在NADH分子中的高能量電子（圖二）。要說明生物如何從事能量轉換最好的例子就是葡萄糖分解，因為從細菌到人都是利用完全相同的一套反應來進行。

圖一：ATP的結構與水解的過程

圖二：NAD的結構與得到電子的過程

葡萄糖在分解前必須先消耗2個ATP的能量來活化它的結構，隨後分解成兩個三碳醣，再經歷一系列的反應最後產生兩個丙酮酸，同時形成4個ATP和2個NADH。因此葡萄糖分解到這個階段的淨反應是：一個葡萄糖分子加上兩個ADP和兩個NAD產生兩個丙酮酸加上2個ATP和2個NADH（圖三）。

圖三：葡萄糖分解的系列反應 (見內文說明)

接下來ATP的利用完全沒有問題，因為它只要水解就可以放出能量供細胞使用。但NADH中高能量電子的利用，就不那麼簡單了！電子的能量只能透過細胞膜上的「電子傳遞鏈」，逐步一點一點地把能量釋放出來，將細胞膜內的質子幫浦到膜外，產生細胞膜內外質子濃度差。最後利用質子自細胞膜外流入膜內時推動ATP合成酶製造ATP。這好像核能電廠的電能一時用不掉，就把明潭的水從下池幫浦到上池，以水的位能形式儲存。到晚上再把水從上池放出流向下池，來發電的原理非常類似。但是這些電子最終還得有個去處，氧就成了最佳的電子接受者，它接受電...