تتم عملية التخمر الكحولي على مرحلتين رئيسيتين، تتضمنان عدة خطوات فرعية معقدة :

المرحلة الأولى: تحلل السكر (Glycolysis)

هذه المرحلة تحدث في سيتوبلازم الخلية، وتشمل تحويل جزيء الجلوكوز (أو سكر آخر مثل الفركتوز) إلى جزيئين من البيروفات (Pyruvate). وتتضمن الخطوات الفرعية التالية:

1-الفُسْفرة: يتم إضافة مجموعات فوسفات إلى الجلوكوز، مما يجعله أكثر نشاطًا. يستهلك هذا الخطوة جزيئين من ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات).
2-التحلل: ينقسم جزيء الجلوكوز المُفسفر إلى جزيئين من ثلاثي الفوسفات (glyceraldehyde-3-phosphate).
3-الأكسدة: يتم أكسدة ثلاثي الفوسفات، مما ينتج جزيئين من NADH (نيكوتيناميد أدينين ثنائي النيكليوتيد المُختزل) و جزيئين من 1,3-bisphosphoglycerate.
4-فُسْفرة مستوى الركيزة: يتم نقل مجموعات فوسفات من 1,3-bisphosphoglycerate إلى ADP (أدينوسين ثنائي الفوسفات)، مما ينتج 4 جزيئات من ATP.
5-تحويل إلى بيروفات: يتم تحويل جزيئات 1,3-bisphosphoglycerate إلى بيروفات.

نتيجة المرحلة الأولى:

جزيئين من البيروفات، وجزيئين من ATP (ربح صافٍ 2 ATP لأن 2 تم استهلاكهما في بداية العملية)، وجزيئين من NADH.

المرحلة الثانية: تخمر البيروفات (Pyruvate Fermentation)

هذه المرحلة تحدث أيضًا في سيتوبلازم الخلية، وتتضمن تحويل البيروفات إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون. في هذه المرحلة، يلعب إنزيم ديهايدروجينيز البيروفات (pyruvate decarboxylase) والإنزيم الكحولي ديهايدروجينيز (alcohol dehydrogenase) دورًا أساسيًا.

1-إزالة الكربوكسيل: يفقد جزيء البيروفات ذرة كربون على شكل ثاني أكسيد الكربون، مكونًا أسيتالديهيد (acetaldehyde).
2-اختزال الأسيتالديهيد: يتم اختزال الأسيتالديهيد بواسطة NADH، باستخدام الإلكترونات المُختزلة من المرحلة الأولى، مُنتجًا إيثانول. يعود NADH إلى شكله المؤكسد NAD+، مما يسمح باستمرار عملية تحلل السكر.

نتيجة المرحلة الثانية:

جزيئين من الإيثانول، وجزيئين من ثاني أكسيد الكربون، وجزيئين من NAD+. إعادة توليد NAD+ ضروري لاستمرار تحلل السكر.


باختصار، تُنتج عملية التخمر الكحولي من جزيء واحد من الجلوكوز جزيئين من الإيثانول، وجزيئين من ثاني أكسيد الكربون، وجزيئين من ATP. الكمية المُنتجة من ATP محدودة بالمقارنة مع التنفس الخلوي الهوائي.