تخمر اللاكتيك هو استراتيجية حيوية هامة تستخدمها بعض الخلايا كبديل لعملية التنفس الهوائي عندما يتوفر الأكسجين بنسب قليلة أو غير متاحة. يُعتبر هذا التفاعل أساسياً خاصة في العضلات البشرية أثناء مجهود بدني شديد، وفي مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة، بما في ذلك الخميرة والبكتيريا الصانعة للحليب. ينقسم تخمر اللاكتيك إلى مرحلتين أساسية هما تحلل السكر والتخمر نفسه.

تفاعل تحلل السكر:

هذه هي المرحلة الأولى والتي تحدث حتى لو كان الأكسجين موجوداً. تبدأ بمادة أولية واحدة وهي جزيء الغلوكوز C6H12O6، والذي يتحول إلى جزيئين من بيروفات C3H4O3 بإنتاج جزئين من ATP ومواد مشتقة من نيكوتين أميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADH). المعادلة الكيميائية لهذه المرحلة موضحة أدناه:

```

C6H12O6 + 2(NAD+) + 2ADP + 2 inorganic phosphate → 2C3H4O3 + 2NADH + 2H2O + 2ATP

```

تفاعل التخمر:

بعد الانتهاء من تفاعل تحلل السكر، إذا لم يكن هناك أكسجين، فسوف يستمر البيروفات في التفاعل لتشكيل حمض اللاكتيك CH3CH(OH)COOH عبر إعادة ترتيب الإلكترونات الموجودة في NADH مرة أخرى إلى شكلها المؤكسد NAD+:

```

(+2C3H4O3 + 2NADH → 2CH3CH(OH)COOH + 2(NAD+

```

صافي التفاعل الكلي:

يمكن رؤية الصورة الأكبر للتفاعل الكامل بين تحلل السكر وتخمر اللاكتيك فيما يلي:

```

Glucose + ADP + NADH → Lactic Acid + ATP + (2NAD+

```

ويسفر هذا عن صافي إنتاج طاقة قدره اثنين من مولات ATP - رغم أنه ليس بكفاءة التنفس الهوائي.

أهمية تخمر اللاكتيك:

إن عملية تخمر اللاكتيك مهمة جداً لأنها تضمن استمرار العمل الخلوي حتى عند عدم تواجد الأكسجين. وهذا مهم بشكل خاص في عضلات الإنسان خلال النشاط البدني الشديد، حيث قد يؤدي نقص الأكسجين مؤقتاً. بالإضافة إلى ذلك، يلعب تخمر اللاكتيك دوراً مركزياً في العديد من العمليات الصناعية الغذائية كتخمير الحليب لصنع اللبن والأجبان وغيرها الكثير. إنها تستعرض القدرة الرائعة للجسم والكائنات الأخرى على التأقلم والاستمرار تحت ظروف مختلفة تماماً عن المعتادة.