為什么有些酵母細胞會產(chǎn)生乙醇？幾十年來，科學(xué)家一直研究這一問題。根據(jù)最近的一項研究，作者們認為酵母細胞產(chǎn)生乙醇是作為“安全閥”，以防止當他們的代謝操作達到臨界水平時發(fā)生過載效應(yīng)。 1月7日發(fā)表在《Nature Metabolism》雜志上的這一新研究對于解釋癌細胞產(chǎn)生乳酸的類似效應(yīng)也提供了新見解。

細胞攝取葡萄糖等營養(yǎng)元素進行生長與分裂，。但有時這些營養(yǎng)會被浪費掉。例如，用于生產(chǎn)啤酒的酵母釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）將葡萄糖分解成乙醇?！皩⒘挤肿哟x為二碳分子，意味著葡萄糖中儲存的能量的一部分會丟失。這看上去似乎毫無意義。

在該研究中，作者通過將建立模型并將模型與實驗數(shù)據(jù)相結(jié)合，計算得到了葡萄糖攝取函數(shù)的吉布斯能量耗散率。起初，吉布斯能量消耗隨著葡萄糖消耗速率的增加而增加，但隨后達到瓶頸期，此時細胞開始代謝產(chǎn)生乙醇。“這是細胞從呼吸轉(zhuǎn)向發(fā)酵的關(guān)鍵點“。作者解釋道。

對此，科學(xué)家們提出了一個有效的假設(shè)。 “細胞新陳代謝達到最大速率時，細胞打開“安全閥”，葡萄糖被分解為乙醇，乙酸鹽或乳酸鹽，剩余部分能量未使用。