Voor de eerste stap in de celademhaling, de glycolyse, is geen zuurstof nodig. Dat is wel het geval voor de volgende stappen. Als er na de glycolyse geen zuurstof beschikbaar is, dan wordt het gevormde pyruvaat (pyrodruivenzuur) omgezet tot melkzuur of alcohol.
Melkzuur (lactaat) wordt gevormd bij dieren en bacteriën. Daar maken we bijvoorbeeld gebruik van bij de bereiding van kaas en yoghurt. Ook de melkzuurvorming in onze spieren bij overmatige inspanning ontstaat door melkzuurgisting door zuurstoftekort (stramme spieren).
De reactie die optreedt is:
C3H4O3 (uit de glycolyse) + NADH,H+→ C3H6O3 (melkzuur) + NAD+
Alcohol (ethanol) wordt gevormd bij planten en bacteriën en gisten. Daar maken we gebruik van bij de bereiding van wijn en bier:
C6H12O6 + Pi + ADP → 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + ATP
Op het examen kan men bijvoorbeeld vragen wat de verhouding is van de opbrengst CO2 bij alcoholische gisting in vergelijking met de citroenzuurcyclus. Let hier goed bij op dat je vertrekt van hetzelfde molecuul, namelijk in dit geval: pyruvaat! Bij de alcoholische gisting brengt 1 molecuul pyruvaat 1 molecuul CO2 op. Bij de citroenzuurcyclus brengt 1 molecuul pyruvaat 2 moleculen CO2 op! Verhouding 1:2 dus! Bekijken we de hele aerobe ademhaling, dan levert 1 molecuul pyrvaat 3 moleculen CO2 op (per pyruvaatmmolecuul 1 CO2 tijdens de oxidatieve carboxylatie en 2 tijdens de citroenzuurcyclus). In realiteit is het zo dat de glycolyse van glucose 2 moleculen pyruvaat levert en dus bij alcoholische gisting 2 moleculen CO2 zal opleveren (en bij aerobe ademhaling 6!). Ook leveren de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering samen zo’n 30 ATP op, terwijl bij de gisting geen extra ATP ontstaat.
