[[분류:가져온 문서/오메가]] 醱酵 / fermentation 해당과정(解糖過程)에서 나온 전자들을 유기물에 전달하는 과정이다. 넓은 의미로는 미생물이 자신이 가지고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해시켜 에너지를 얻는 과정을 말하며, 인간에게 유용한 산물을 만들어낼 때 주로 발효라고 부른다. 산소 없이 에너지를 만들어내는 효율적인 전략이지만, 세포 호흡에 비하면 생성되는 ATP의 양이 처참할 정도로 적다.[* 유산소 호흡이 포도당 1분자당 약 30~32개의 ATP를 만드는 반면, 발효는 해당과정에서 나오는 2개의 ATP가 전부다. 가성비가 15배 이상 차이 나는 셈.] == 상세 == 세포 호흡의 전자 전달계는 산소가 최종 전자 수용체 역할을 하지만, 발효는 산소가 없는 상태에서 진행되므로 유기물[* 피루브산 등]이 그 역할을 대신한다. 이 과정의 핵심 목적은 에너지를 직접 만드는 것보다도, 해당과정이 멈추지 않도록 NAD+를 재생성하는 데 있다. 만약 NAD+가 고갈되면 해당과정 자체가 멈춰버려 세포는 에너지 부족으로 사망에 이르게 된다. 요즘에는 합성생물학의 발달로 특정 발효 경로를 조작하여 희귀 의약품이나 대체 단백질을 생산하는 정밀 발효 기술도 각광받고 있다. == 종류 == === 젖산 발효 === 해당과정에서 생성된 NADH의 전자를 피루브산에 전달한다. 이 반응에서 피루브산은 젖산으로 전환되고, NADH는 NAD+로 산화한다. 이 반응은 포도당이 있는 한 해당과정이 계속 진행되도록 한다. 동물세포의 경우 근육세포에서 이 과정이 일어나며, 젖산이 혈액을 통해 제거되는 속도보다 생산 속도가 저 빠르면 근육 기능이 저해된다. 김치, 요구르트, 치즈, 사워크라우트 등에 이용된다. 과거에는 우리가 흔히 겪는 알 배김(지연성 근육통)의 주원인 중 하나로 지목되기도 했으나, 추가 연구로 젖산 자체는 통증과 무관하다는 설이 유력하다.[* 젖산은 오히려 피로한 근육의 에너지원으로 재사용되기도 한다. 실제 통증은 근섬유의 미세한 손상과 염증 반응 때문이라는 것이 중론이다.] === 에탄올 발효 === 탈카르복시화 반응으로 해당과정의 산물인 피루브산의 말단 CO<sub>2</sub>기를 떼어내어 2-탄소인 아세트알데히드를 만든다. 아세트알데히드는 NADH로부터 한 쌍의 전자를 받아 NAD+와 에탄올을 만든다. 에탄올 발효의 대표적 예는 효모가 있으며, 에탄올은 효모에게 독성물질로 작용하기 때문에 에탄올 농도가 12% 내외가 되면 죽기 시작한다. 이 때문에 와인이나 막걸리 등 전통적인 발효주의 도수가 보통 12~15도 근처에서 형성되는 것이다.[* 물론 알코올 내성이 강한 특수 효모를 사용하거나, 증류 과정을 거치면 훨씬 높은 도수를 얻을 수 있긴 하다.] 이때 발생하는 이산화탄소는 빵을 부풀게 하거나 맥주의 탄산을 만드는 데 결정적인 역할을 한다. === 아세트산 발효 === 에탄올을 아세트산으로 산화시키면서 발생하는 전자를 전자 전달계를 통해 산소에 전달해 에너지를 발생시킨다. NADH에서 NAD+를 재생성할 때 산소를 이용한다. 산소와 반응하지만 최종 산물이 유기물이므로 발효라고 부른다. 엄밀히 말하면 산소를 사용하기 때문에 호기성 발효라는 독특한 위치를 차지하며, 생화학적으로는 산화의 일종으로 분류하기도 한다. 술(에탄올)이 공기 중에 노출되어 신맛이 나는 식초가 되는 과정이 바로 이것이다. == 부패와의 차이 == 생화학적으로 유기물을 분해한다는 점에서는 동일하지만, 인류에게 이로우면 발효, 해롭거나 기분 나쁘면 부패라고 부른다. 즉, 철저히 인간 중심적인 구분법이다. 예를 들어 청국장의 냄새를 누군가는 구수한 발효의 정수로 보지만, 외국인이나 익숙하지 않은 사람에게는 지독한 부패의 결과물로 보일 수 있는 식이다. 실제로 부패 과정에서는 단백질이 분해되며 암모니아나 황화수소 같은 고약한 냄새가 나는 물질이 생성되어 먹을 수 없는 상태가 된다. == 영상 == [youtube(qR7XFbU5x10)] [Include(틀:가져옴2,O=오메가, C=[[https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.ko|CC BY-NC-SA 3.0]])] (임시 저장) (임시 저장 불러오기) 기본값 모나코 에디터 normalnamumarknamumark_betamacromarkmarkdowncustomraw ↪️💎🛠️ (추가) [[분류:가져온 문서/오메가]] 醱酵 / fermentation 해당과정(解糖過程)에서 나온 전자들을 유기물에 전달하는 과정이다. 넓은 의미로는 미생물이 자신이 가지고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해시켜 에너지를 얻는 과정을 말하며, 인간에게 유용한 산물을 만들어낼 때 주로 발효라고 부른다. 산소 없이 에너지를 만들어내는 효율적인 전략이지만, 세포 호흡에 비하면 생성되는 ATP의 양이 처참할 정도로 적다.[* 유산소 호흡이 포도당 1분자당 약 30~32개의 ATP를 만드는 반면, 발효는 해당과정에서 나오는 2개의 ATP가 전부다. 가성비가 15배 이상 차이 나는 셈.] == 상세 == 세포 호흡의 전자 전달계는 산소가 최종 전자 수용체 역할을 하지만, 발효는 산소가 없는 상태에서 진행되므로 유기물[* 피루브산 등]이 그 역할을 대신한다. 이 과정의 핵심 목적은 에너지를 직접 만드는 것보다도, 해당과정이 멈추지 않도록 NAD+를 재생성하는 데 있다. 만약 NAD+가 고갈되면 해당과정 자체가 멈춰버려 세포는 에너지 부족으로 사망에 이르게 된다. 요즘에는 합성생물학의 발달로 특정 발효 경로를 조작하여 희귀 의약품이나 대체 단백질을 생산하는 정밀 발효 기술도 각광받고 있다. == 종류 == === 젖산 발효 === 해당과정에서 생성된 NADH의 전자를 피루브산에 전달한다. 이 반응에서 피루브산은 젖산으로 전환되고, NADH는 NAD+로 산화한다. 이 반응은 포도당이 있는 한 해당과정이 계속 진행되도록 한다. 동물세포의 경우 근육세포에서 이 과정이 일어나며, 젖산이 혈액을 통해 제거되는 속도보다 생산 속도가 저 빠르면 근육 기능이 저해된다. 김치, 요구르트, 치즈, 사워크라우트 등에 이용된다. 과거에는 우리가 흔히 겪는 알 배김(지연성 근육통)의 주원인 중 하나로 지목되기도 했으나, 추가 연구로 젖산 자체는 통증과 무관하다는 설이 유력하다.[* 젖산은 오히려 피로한 근육의 에너지원으로 재사용되기도 한다. 실제 통증은 근섬유의 미세한 손상과 염증 반응 때문이라는 것이 중론이다.] === 에탄올 발효 === 탈카르복시화 반응으로 해당과정의 산물인 피루브산의 말단 CO<sub>2</sub>기를 떼어내어 2-탄소인 아세트알데히드를 만든다. 아세트알데히드는 NADH로부터 한 쌍의 전자를 받아 NAD+와 에탄올을 만든다. 에탄올 발효의 대표적 예는 효모가 있으며, 에탄올은 효모에게 독성물질로 작용하기 때문에 에탄올 농도가 12% 내외가 되면 죽기 시작한다. 이 때문에 와인이나 막걸리 등 전통적인 발효주의 도수가 보통 12~15도 근처에서 형성되는 것이다.[* 물론 알코올 내성이 강한 특수 효모를 사용하거나, 증류 과정을 거치면 훨씬 높은 도수를 얻을 수 있긴 하다.] 이때 발생하는 이산화탄소는 빵을 부풀게 하거나 맥주의 탄산을 만드는 데 결정적인 역할을 한다. === 아세트산 발효 === 에탄올을 아세트산으로 산화시키면서 발생하는 전자를 전자 전달계를 통해 산소에 전달해 에너지를 발생시킨다. NADH에서 NAD+를 재생성할 때 산소를 이용한다. 산소와 반응하지만 최종 산물이 유기물이므로 발효라고 부른다. 엄밀히 말하면 산소를 사용하기 때문에 호기성 발효라는 독특한 위치를 차지하며, 생화학적으로는 산화의 일종으로 분류하기도 한다. 술(에탄올)이 공기 중에 노출되어 신맛이 나는 식초가 되는 과정이 바로 이것이다. == 부패와의 차이 == 생화학적으로 유기물을 분해한다는 점에서는 동일하지만, 인류에게 이로우면 발효, 해롭거나 기분 나쁘면 부패라고 부른다. 즉, 철저히 인간 중심적인 구분법이다. 예를 들어 청국장의 냄새를 누군가는 구수한 발효의 정수로 보지만, 외국인이나 익숙하지 않은 사람에게는 지독한 부패의 결과물로 보일 수 있는 식이다. 실제로 부패 과정에서는 단백질이 분해되며 암모니아나 황화수소 같은 고약한 냄새가 나는 물질이 생성되어 먹을 수 없는 상태가 된다. == 영상 == [youtube(qR7XFbU5x10)] [Include(틀:가져옴2,O=오메가, C=[[https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.ko|CC BY-NC-SA 3.0]])] 비로그인 상태입니다. 편집한 내용을 저장하면 지금 접속한 IP가 기록됩니다. 편집을 전송하면 당신은 이 문서의 기여자로서 본인이 작성한 내용이 CC BY 4.0에 따라 배포되고, 기여한 문서의 하이퍼링크나 URL로 저작자 표시가 충분하다는 것에 동의하는 것입니다. 전송 미리보기
