Fermentation
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La fermentation est une réaction biochimique consistant à libérer de l'énergie à partir de sucre (du glucose la plupart du temps). La fermentation ne nécessite pas de dioxygène, elle peut donc avoir lieu en milieu anaérobie. Elle se distingue par son faible rendement énergétique de la respiration cellulaire, qui nécessite, elle, de l'oxygène.
Plus exactement, pour le vin, ce sont les levures qui se trouvent sur la pruine qui, lors du pressurage vont transformer le sucre présent dans les baies de raisin en alcool.
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Réactions chimiques
On distingue deux grands types de réactions de fermentation par la nature des produits (déchets) de la réaction. Dans le cas de la fermentation éthylique (ou alcoolique), la réaction dégage de l'éthanol :
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ---> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP glucose éthanol
La fermentation lactique, quant à elle, dégage de l'acide lactique.
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ---> 2 C3H6O3 + 2 ATP glucose acide lactique
À titre de comparaison, en présence de dioxygène, la respiration produit 38 molécules d'ATP à partir d'une molécule de glucose, soit 19 fois plus que la fermentation (voir le Cycle_de_Krebs). En toute logique, la fermentation n'est donc pas la réaction privilégiée par les êtres vivants.
Notons qu'il existe d'autres types de fermentation (fermentation butyrique, acétique, sulfitique,...).
Rôles physiologiques de la fermentation
La fermentation éthylique
La fermentation alcoolique est réalisée par de nombreux organismes (bactéries, levures) vivant de manière permanente ou occasionelle dans des milieux dépourvus d'oxygène. La propriété de certaines levures à transformer le sucre en éthanol est utilisée par l'homme dans la production de boissons alcoolisées.
La fermentation lactique
La fermentation lactique est une réaction chimique pouvant se dérouler en cas de privation d'oxygène dans les cellules musculaires. Les muscles ayant besoin d'une grande quantité d'énergie en cas d'activité physique, ils consomment une grande quantité de sucre. Le glucose et l'oxygène nécessaires à la réaction de respiration cellulaire sont apportés par la circulation sanguine. En cas d'effort intense et prolongé, la quantité d'oxygène apportée peut ne pas être suffisante, et les cellules musculaires se trouvent dans l'obligation de réaliser de la fermentation lactique pour continuer à produire de l'énergie. L'augmentation de la concentration en ions lactates dans la cellule musculaire est une des raisons de la fatigue après une activité intense. En effet, ces ions lactates changent le ph intracellulaire et modifient de fait les conditions de fonctionnement enzymatiques de la cellule qui ne peut plus travailler correctement) Il est également important de noter que la production de ces ions lactate n'est pas liée aux crampes comme on peut souvent le lire.
Procédés industriels de fermentation
Sources
http://www3.sympatico.ca/biologie534/objectif10.htm