Различают три этапа процесса брожения. На первом — подготовительном этапе молекула глюкозы, получив энергию от АТФ, превращается в глюкопиранозо-6-фосфат, который затем преобразуется во фруктофуранозо-6-фосфат под действием фермента ипокозофосфатизомеразы. Далее фруктофуранозо-6-фосфат за счет энергии АТФ и при действии фермента фосфо-фруктокиназы превращается во фруктофуранозо-1,6-бисфосфат.
Затем из фруктофуранозо-1,6-бисфосфата при участии фермента альдолазы образуются 3-фосфоглицериновый альдегид (3-ФГА) и фосфодиоксиацетон; фосфодиоксиацетон изомеризуется в 3-ФГА. Далее две молекулы 3-фосфоглицеринового альдегида окисляются до двух молекул 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты, здесь начинается второй — энергетический
Этап брожения.
В результате дальнейших реакций две молекулы 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты превращаются в две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты, при этом запасается энергия виде двух молекул АТФ. Далее 3-фосфоглицериновая кислота изомеризуется в 2-фосфоглицериновую кислоту, которая через ряд превращений преобразуется в пировиноградную кислоту; в ходе реакций образуются еще две молекулы АТФ.
Процесс превращения глюкозы в пировиноградную кислоту под действием ферментов в клетках растений называют гликолизом (греч. «гликис» — сладкий + «лизис» — растворение).
Третий — заключительный этап брожения связан с превращениями пировиноградной кислоты.
В аэробных условиях возможно полное окисление пировиноградной кислоты до С02 и Н20. Это происходит в процессе дыхания.
Биологическое значение процесса брожения заключается в следующем:
1) брожение обеспечивает клетку энергией — в ходе гликолиза затрачиваются две, а синтезируются четыре молекулы АТФ;
2) в результате брожения образуются промежуточные продукты, которые в дальнейшем клетка использует в биологических процессах ассимиляции.
Так, обмен углеводов в живом организме тесным образом связан с обменом жиров и белков.