Una analogía con el efecto Pasteur
El proceso de conversión entre el metabolismo energético anaeróbico y aeróbico se resume como efecto Pasteur. Este proceso está determinado por el estado energético de la célula y el suministro de oxígeno. Una situación similar existe en los eucariotas; a diferencia del alcohol, producto final de la levadura, el producto final de la respiración anaeróbica en los eucariotas es el lactato. Estos dos procesos se llaman fermentación. Los músculos esqueléticos en movimiento requieren energía, pero esta energía sólo se puede obtener mediante la respiración anaeróbica, el proceso de convertir la glucosa en ácido láctico. La reacción final, la producción de ácido láctico, también produce NAD, que es necesario para el proceso de glucólisis. En presencia de suficiente oxígeno, el NAD puede seguir regenerándose en reacciones posteriores (glucólisis-ciclo del ácido cítrico-cadena respiratoria), y este proceso de respiración aeróbica genera casi 20 veces más energía. En el caso del suministro de oxígeno, se puede observar la transformación del metabolismo de la levadura de anaeróbico a aeróbico: los productos metabólicos de la glucosa se reducirán considerablemente, lo que se puede determinar midiendo la absorbancia de NADH. La enzima reguladora de esta transición es la fosfofructocinasa. El músculo esquelético no es económico para tratar la glucosa, pero esto no significa desperdicio. Tanto el hígado como el miocardio pueden regenerar el lactato en glucosa a través de la gluconeogénesis.
La gluconeogénesis consume energía: la síntesis de una molécula de glucosa a partir de dos piruvatos mediante la gluconeogénesis consume 6 moléculas de ATP. El color de los músculos esqueléticos de los animales con un alto grado de actividad es más rojo que el de los animales criados en ganadería. Éste es exactamente el efecto Pasteur: el ejercicio regular y la respiración aeróbica también pueden proporcionar energía en cierta medida. Porque el suministro de sangre del primero es mejor que el del segundo, y un buen suministro de sangre puede proporcionar más oxígeno a los músculos esqueléticos. Las células sin mitocondrias (glóbulos rojos) no tienen el efecto Pasteur. Las células tumorales pueden evitar el efecto Pasteur porque su regulación es disfuncional, lo que resulta en una gran producción de ácido láctico. En el pasado, algunas personas intentaron utilizarlo para tratar tumores.
La fosfofructoquinasa es una isomerasa, inhibida por 2ATP y otros compuestos, y activada por AMP y ADP. En condiciones aeróbicas, el metabolismo del azúcar entra en el ciclo del TCA para producir ácido cítrico, que se oxida y genera una gran cantidad de fosforilación. ATP, se acumula una gran cantidad de ATP en la célula y aumenta la producción de ácido cítrico, cuya retroalimentación inhibe la actividad de la fosfofructoquinasa 2. Esta represión se ve reforzada por la presencia de ATP. Al mismo tiempo, el ATP también inhibe la actividad de. la enzima, haciendo así que se reduzca todo el proceso de fermentación.