באופן כללי, שמרים מעבדים (metabolize) סוכרים ע"מ ליצור מטבעות אנרגיה בצורה של מולקולות ATP. מטבעות אלו נחוצים לתהליכי התפתחות שונים, כגון מעבר חומרים ויונים דרך ממברנות, סילוק רעלנים ועוד.
בשלב הראשון, האנאירובי , תהליך הגליקוליזה (בחלק התא שנקרא ציטוסול (מפרק גלוקוז בשרשרת ריאקציות המתרגמות מולקולה אחת של גלוקוז לשתי מולקולות פירובט ושתי מולקולות ATP. בשלב השני, האירובי, פירובט מחומצן לקבלת דו-תחמוצת הפחמן ובשלב זה, הכולל את מעגל קרבס במיטוכונדריה , או מעגל חומצה הציטרית, מתקבלים יותר מולקולות אנרגיה, בעיקר בצורה של נשאי אלקטרונים (NADH FADH). נשאי אלקטרונים אלו נכנסים למעגל הנשימה הממוקם על גבי מיברנות המיטוכונדריה. מעגל זה יוצר מפל אלקטרונים המשמש להתמרה של ADP לATP (מטבע האנרגיה, כאמור).

שמרים משתמשים כאמור בגלוקוז. בנשימה אירובית פרוקטוז צריך לעבור התמרה לגלוקוז ע"מ להכנס לגליקוליזה. סוכרוז, או הסוכר הלבן שאנו מכירים, הינו די-סכריד שפירוקו לפרוקטוז וגלוקוז מאפשר כניסה לגליקוליזה.

עם זאת, פרוקטוז יכול לעבור מטבוליזם בתהליך של תסיסה (פרמנטציה) לעומת תהליך הנשימה
שמתואר לעיל. במצב זה הפירובט לא יובל למיטוכונדריה ויהיה שיווי משקל ליצירת NAD ולא NADH בציטוזול )ללא האלקטרון הנוסף). תוצרי פירוק זה יהיו דו תחמוצת הפחמן ואתנול

יתכן ובניסוי של עודף הסוכר לא ניתן מספיק זמן לפירוקו על ידי השמר או שתנאי החמצון לא איפשרו פרמנטציה.

על הקשר שבין איכות וכמות הסוכר לבין הנשימה של שמרים ישנו תיאור של שיעור מעבדה באוניברסיטת קליפורניה

(http://www.csun.edu/scied/2-longitudinal/schuster/index.html)
שכולל גם את מבנה הסוכרים השונים. ניתן לראות ששמרים מעבדים סוכרים שונים בנצילות שונה, אולם ניסויים אלו לא נוגעים בשאלת הרוויה של התהליך בשמר עבור כל סוכר

כל טוב

איל פרידמן

ד"ר אייל פרידמן
המכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות
האוניברסיטה העברית