La fermentation est une modification chimique de substances organiques sous l’action d’enzymes spécifiques appelées ferments produits par des microorganismes (moisissures, bactéries, levures). C’est un processus chimique qui se déroule en l’absence d’oxygène (milieu anaérobie) permettant la production de l’énergie. 

I. Exemples de fermentation

1. Fermentation lactique

La fermentation lactique est un ensemble de transformations au cours desquelles les bactéries lactiques (ferments) consomment le lactose, sucre présent dans le lait frais et le transforme en acide lactique. Cet acide lactique va coaguler les protéines du lait. Ce qui permet d’obtenir du lait caillé. 

La fermentation lactique se déroule en absence d’oxygène (anaérobiose) à une température convenable. La fermentation lactique est utilisée dans l’industrie laitière pour la fabrication des fromages, des yaourts. 


Lactose + Ferments lactiques $\longrightarrow$ Acide lactique + $\rm CO_2$ + Énergie


2. Fermentation du glucose

Dans un milieu anaérobie, la levure de bière dégrade le glucose ; il se forme de l’alcool avec un dégagement de dioxyde de carbone et une production d’énergie : c’est la fermentation alcoolique. 


Glucose + Ferments (levure de bière) $\longrightarrow$ Alcool + $\rm CO_2$ + Énergie

II. Les caractéristiques de la fermentation

La fermentation est un processus biologique qui permet la production d’énergie en milieu anaérobie (absence d’oxygène). Cette énergie est produite par les microorganismes (bactéries, levures). Ces derniers produisent des substances chimiques appelées enzymes (ferments) qui modifient les molécules organiques. Le substrat est la molécule organique qui subit l’action du ferment.

La dégradation du glucose est incomplète car il reste encore des molécules contenant de l’énergie (alcool, acide lactique). 

III. Différences entre fermentation et respiration : exemple de la levure

La respiration et la fermentation ont pour but la production d’énergie par les organismes vivants. Elles ont lieu dans des milieux aérobie (respiration) et anaérobie (fermentation).

Dans un milieu aérobie, la dégradation du glucose est complète : donc c’est la respiration.

Dans un milieu anaérobie, la dégradation des substrats est incomplète et ainsi il reste des molécules contenant de l’énergie.

Tableau de comparaison de la respiration et de la fermentation

Sucre + oxygène Respiration Énergie + $\rm CO_2$ + eau
Sucre seul Fermentation alcoolique Énergie + $\rm CO_2$ + eau + alcool

   
L’énergie libérée par la respiration est plus importante que celle libérée par la fermentation car les molécules d’alcool contiennent de l’énergie.

En résumé : Tout comme la respiration, la fermentation produit de l’énergie. La fermentation fait appel à un substrat organique sur lequel agissent des ferments produits par des microorganismes. Cette dégradation qui se déroule en milieu anaérobie est incomplète ce qui justifie la faible quantité d’énergie produite.