4.2.4 Gärung

Wohl am bekanntesten sind die alkoholische Gärung der Hefen sowie die Milchsäuregärung des Muskels und der Milchsäurebakterien. Gärung erfolgt bei den (fakultativ anaeroben) Hefen immer unter Luftabschluß. Bei der alkoholischen Gärung findet beispielsweise keine Atmungskette (da kein O₂ vorhanden), kein Citronensäurezyklus (da keine Möglichkeit gegeben ist, mit den vielen H-Atomen eine Atmungskette zu betreiben) und keine Glykolyse statt. Hefen müssen deshalb mehr Glucose in der gleichen Zeit vergären um genauso viel Energie zu gewinnen wie mit der Zellatmung. Zur Rückumwandlung der NADH/H⁺ zu NAD⁺ (für weitere Glykolyse nötig) werden die H-Atome ohne weiteren ATP-Gewinn auf eine organische Verbindung der Zelle übertragen (hier z. B. Ethanol). Beispiel: alkoholische Gärung

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Abb. 26: Beispiel: alkoholische Gärung

Hefen haben keine Amylase. Die Stärkeabspaltung erfolgt daher durch das keimende Getreide bis zur Maltose. Die bei der Stärkespaltung gebildete Maltose kann dann von Hefen mit Maltase gespalten und die dabei gewonnene Glucose vergoren werden.

Das gebildete Ethanol ist ein Zellgift für Hefen. Ab ca. 15 Vol.-% Ethanol sterben die Hefezellen ab. Sog. hochgärige Rassen halten bis ca. 20 Vol.-% Ethanol aus. Zur Gewinnung höherprozentiger Alkohole und Alkohollösungen (max. 96 Vol.-%) muß fraktioniert destilliert werden. Absoluter Alkohol (nahezu 100 Vol.-%) wird daraus durch wasserentziehende Chemikalien gewonnen.