Química Biológica
Facultad de Ciencias Exactas. La secta
Fermentación
El piruvato tiene más de un destino:
1. En condiciones aeróbicas: se oxida a acetil-CoA,
y se va al ciclo de Krebs. En células animales.
2. En condiciones anaeróbicas: fermentación a
ácido láctico o etanol.
La fermentación son procesos que extraen energía (en
forma de ATP), pero que no consumen oxígeno. Todas
son de uso industrial y cumplen la función de reoxidar el
NADH a NAD+.
Fermentación láctica
Cuando no hay oxígeno se puede continuar con la
glucólisis por un tiempo corto recurriendo a la fermentación
láctica que recupera el NAD+, reoxidando el NADH, producido en
la oxidación del gliceraldehido-3-fosfato a 1,3-bisfosfoglicerato.
Además puede ser utilizada para la producción de quesos y
yogurts.
Reoxidación: durante la glucólisis dos moléculas de NAD+ se
reducen a dos moléculas de NADH, formando dos moléculas de
piruvato. Después en la fermentación, se forman dos moléculas
de lactato (G negativo), y se reoxidan las dos moléculas de
NADH para dar nuevamente dos moléculas de NAD+ necesario
para la glucólisis. Enzima: lactato deshidrogenasa.
Algunos tipos de células y tejidos (retina, eritrocitos) convierten
la glucosa en lactato incluso en condiciones aeróbicas.
No hay cambio neto en el estado de oxidación del carbono. No
hay cambio neto en la razón de átomos de hidrógeno a átomos
de carbono cuando se fermenta la glucosa.
Ej. en el músculo, cuando se somete a un ejercicio continuo, no hay buena oxigenación, se continúa
con la glucólisis porque se necesita más energía, pero como no hay oxígeno, el piruvato en vez de ir a
acetil-CoA, forma lactato que se acumula y produce calambres.
Fermentación alcohólica
Reoxidación: durante la glucólisis se produce
dos NADH y dos piruvato, primero los piruvatos
son descarboxilados (reacción reversible)
formando dos acetaldehído o etanal. Enzima:
piruvato descarboxilasa. Después el se reduce los
acetaldehídos a etanol, oxidando los NADH a
NAD+. Enzima: alcohol deshidrogenasa.
No hay cambio neto en la razón de átomos de
hidrógeno a átomos de carbono cuando se
fermenta la glucosa.
Usos: biotecnológicos, producción de bebidas
alcohólicas. Levadura y otros microorganismos.
Ej. La gente que carece o tiene bajo nivel de alcohol deshidrogenasa acumula etanal o acetaldehído,
la cual es la responsable de los síntomas de la resaca.
CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO
Acetil-CoA
La producción de acetil-CoA a partir de piruvato.
Enzima: complejo piruvato deshidrogenasa, formado por tres enzimas: piruvato deshidrogenasa (E1),
dihidrolipoil transacetilasa (E2) y dihidrolipoil deshidrogenasa (E3), y cinco coenzimas. La cantidad de
cada enzima, y por tanto el tamaño del complejo, varía de un organismo a otro.
El NADH formado en esta reacción libera un ión hidruro (:H-) a la cadena respiratoria, que transporta
los dos electrones hasta el oxígeno, o hasta un aceptor de electrones en los microorganismos
anaeróbicos.
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