Anaerob jäsning är en metod som celler använder för att utvinna energi från kolhydrater när syre eller andra elektronacceptorer inte finns tillgängliga i den omgivande miljön. Detta skiljer den från anaerob andning, som inte använder syre men använder elektronaccepterande molekyler som kommer från utsidan av cellen. Processen kan följa glykolys som nästa steg i nedbrytningen av glukos och andra sockerarter för att producera molekyler av adenosintrifosfat (ATP) som skapar en energikälla för cellen.
Genom denna metod kan en cell regenerera nikotinamidadenindinukleotid (NAD+) från den reducerade formen av nikotinamidadenindinukleotid (NADH), en molekyl som är nödvändig för att fortsätta glykolysen. Anaerob jäsning är beroende av enzymer för att lägga till en fosfatgrupp till en individuell adenosindifosfat (ADP)-molekyl för att producera ATP, vilket betyder att det är en form av fosforylering på substratnivå. Detta står i kontrast till oxidativ fosforylering, som använder energi från en etablerad protongradient för att producera ATP.
Det finns två huvudtyper av anaerob jäsning: etanoljäsning och mjölksyrajäsning. Båda återställer NAD+ för att tillåta en cell att fortsätta generera ATP genom glykolys. Etanoljäsning omvandlar två pyruvatmolekyler, produkterna av glykolys, till två molekyler etanol och två molekyler koldioxid. Reaktionen är en tvåstegsprocess där pyruvat först omvandlas till acetaldehyd och koldioxid genom enzymet pyruvatdekarboxylas.
I det andra steget omvandlar alkoholdehydrogenas acetaldehyd till etanol. Denna metaboliska process sker i vissa typer av bakterieceller och i jästceller. Detta gör jäst populär för att göra bröd, öl och vin, genom att använda antingen koldioxiden eller etanolen från jäsningen.
Mjölksyrajäsning är en annan form av anaerob jäsning, och används vanligtvis av muskelceller under tider av stress när det inte finns tillräckligt med syre tillgängligt. Dessa celler omvandlar de två pyruvatmolekylerna från glykolys till två molekyler av L-laktat med hjälp av enzymet laktatdehydrogenas. Denna process är känd som homolaktisk jäsning, eftersom två pyruvatmolekyler genomgår samma kemiska reaktioner, och denna form av mjölksyrajäsning sker i djurmuskelceller och röda blodkroppar.
Vid heterolaktisk jäsning genomgår pyruvatmolekylerna olika kemiska reaktioner. Den ena omvandlas till laktat, medan den andra omvandlas till etanol och koldioxid. Denna process förekommer i vissa arter av anaeroba organismer.
Hos djur pumpas laktatbiprodukten från anaerob jäsning in i blodomloppet, där den transporteras till levern. I en process som kallas Cori-cykeln använder levern sin egen uppsättning enzymer för att omvandla laktatet tillbaka till glukos, där det kan återvinnas av kroppen. Glukoset transporteras vanligtvis tillbaka till musklerna, där det kan lagras som glykogen för framtida energibehov.