FERMENTASI ETANOL / ALKOHOL DAN ASAM LAKTAT (Katabolisme Non-aerobik)

Katabolisme glukosa yang terdiri dari tahapan glikolisis, oksidasi pyruvate, siklus krebs dan rangkaian transport elektron memanfaatkan NAD⁺ sebagai perima elekronnya sehingga dihasilkan NADH. NADH yang telah dihasilkan harus diubah kembali menjadi NAD⁺ agar dapat digunakan kembali. Proses itu disebut dangan recycle NADH. Recycle NADH dapat terjadi dalam 2 jalur yang berbeda. Jika di dalam sel terdapat oksigen maka NADH akan diubah menjadi NAD⁺ melalui serangkaian reaksi yang disebut dengan rangkaian transport elektron. Jika tidak ada oksigen dalam sel, Recycle NADH melalui sebuah jalur yang disebut dengan fermentasi. 
Dengan tidak adanya oksigen, katabolisme glukosa hanya terjadi sampai proses glikolisis. Sel-sel akan terus melakukan proses glikolisis untuk mendapatkan energi. Namun dalam prosesnya, glikolisis mengubah NAD⁺ di dalam sel menjadi NADH, lama kelamaan konsentrasi NAD⁺ dalam sel rendah. NADH yang dibentuk kemudian di daur ulang menjadi NAD⁺  dengan memberikan atom hidrogen pada molekul organik. Bakteri dapat memanfaatkan berbagai molekul organik sebagai penerima atom hidrogen untuk mendaur ulang NADH menjadi NAD⁺, namun eukariotik hanya mampu menggunakan sedikit molekul organik sebagai penerima atom hidrogen, diantaranya adalah dalam proses fermentasi ethanol dan fermentasi asam laktat.

1. Fermentasi Ethanol

Fermentasi ethanol dilakukan oleh fungi bersel tunggal yang disebut dengan yeast. Seperti yang telah kita ketahui bersama, glikolisis menghasilkan 2 molekul pyruvate. Pada yeast, pyruvate didekarboksilasi menghasilkan CO₂ dan acetaldehyde. Acetaldehyde kemudian menerima atom hidrogen dari NADH sehingga terbentuk NAD⁺ dan ethanol (ethyl alcohol). Fermentasi ini dimanfaatkan oleh manusia sebagai sumber wine dan bir. Namun dalam konsentrasi 12% ethanol, ethanol bersifat toksik pada yeast dan akan membunuhnya.

Proses fermentasi alkohol

 2. Fermentasi Asam Laktat.

Sebagian besar sel hewan meregenerasi NAD⁺ dari NADH tanpa melalui jalur dekarboksilasi oksidatif. Sebagai contoh adalah sel otot, sel otot menggunakan enzim yang disebut dengan lactate dehydrogenase. Enzim lactate dehydrogenase mengubah pyruvate menjadi asam laktat. Reaksi tersebut memanfaatkan atom hidrogen pada NADH sehingga terbentuk NAD⁺. Reaksi tersebut memungkinkan glikolisis terus terjadi tanda keberadaan oksigen. Asam laktat yang terbentuk kemudian akan dikeluarkan dari otot melalui peredaran darah. Namun jika asam laktat terlalu banyak menumpuk di sel otot karena besarnya jumlah produksi, asam laktat akan mengganggu kerja otot dan menyebabkan kelelahan pada sel otot.