Apa itu Fermentasi?

Sebagian makanan dibuat dengan mempekerjakan makhluk hidup yang terlalu kecil untuk dilihat — mikroba — pada sebuah bahan baku. Kegiatan makan mereka mengubahnya: perubahan itu disebut fermentasi, dan manusia sudah menjalankannya selama ribuan tahun, jauh sebelum siapa pun tahu bahwa pekerjanya ada.

Tanpa oksigen, sebagian sel hanya membongkar glukosa sebagian, di dalam sitoplasma, menjadi molekul organik yang lebih kecil yang masih menahan sebagian besar energinya: inilah fermentasi. Ragi menjalankan fermentasi alkohol,

dan sel otot yang kekurangan oksigen, begitu pula bakteri yoghurt, menjalankan fermentasi laktat, yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Fermentasi menghasilkan ATP kira-kira lima belas kali lebih sedikit tiap glukosa daripada respirasi.

Tanpa oksigen rantai respirasinya berhenti, NADH tak sanggup dioksidasi kembali, dan glikolisisnya akan terhenti dalam beberapa sekon karena kekurangan $\mathrm{NAD^+}$. Fermentasi membentuk kembali zat itu dengan memakai piruvatnya sendiri sebagai penerima elektron: dalam fermentasi laktat (otot, sel merah, bakteri asam laktat) piruvatnya direduksi menjadi laktat; dalam fermentasi alkohol (khamir, sebagian tumbuhan) ia didekarboksilasi menjadi asetaldehida, yang direduksi menjadi etanol, sambil melepas $\mathrm{CO_2}$. Hasilnya adalah hasil glikolisis sendiri: 2 ATP tiap glukosa, seperlima belas hasil respirasinya; karbonnya nyaris tak teroksidasi dan hasilnya masih memegang hampir seluruh energi bahan bakarnya. Respirasi anaerob — sebuah rantai pengangkut elektron yang berakhir pada nitrat, sulfat atau karbonat alih-alih oksigen, pada banyak bakteri — adalah hal yang lain, yang dibahas dalam jilid Tahun ke-2.