Fermentación – alcohólica y láctica – Bioquímica

LA fermentación Es un proceso anaeróbico de producción de energía. Es utilizado por hongos y bacterias que viven en ambientes pobres en oxígeno (O_dos). Además, las células musculares de diferentes organismos también son capaces de realizar fermentaciones en ausencia de oxígeno para la respiración celular.

La fermentación se diferencia de la respiración celular en que su aceptor final de electrones es un compuesto orgánico y no una molécula externa como el oxígeno. Sin embargo, la fermentación también utiliza moléculas de glucosa como fuente de energía y comienza de la misma forma que la respiración celular, con la glucólisis. En este proceso se degrada una molécula de glucosa produciendo energía en forma de ATP, dos moléculas de piruvato o ácido pirúvico (C₃H₄O₃), electrones e iones H⁺. Los electrones y parte de los iones H⁺ son capturados por dos moléculas de NAD⁺ (nicotinamida-adenina dinucleótido), formando dos moléculas de NADH.

A partir de ese momento, la fermentación sigue un camino diferente al de la respiración celular. Como no se produce la cadena de transporte de electrones, los 2 NADH producidos en la glucólisis no pueden liberar sus electrones para volver a NAD⁺. Para que esta regeneración de NAD⁺ ocurre, otras reacciones se llevan a cabo en la fermentación. En estas reacciones, una molécula orgánica sirve como aceptor de electrones de NADH, lo que permite el retorno de NAD.⁺, que luego puede actuar de nuevo en la glucólisis. La naturaleza de esta molécula orgánica depende del organismo que esté realizando la fermentación, que puede ser ácido láctico o etanol. Así tenemos dos tipos de fermentación: láctica y alcohólica.

A fermentación lácticaNADH transfiere sus electrones directamente al piruvato, generando ácido láctico (C₃H₆O₃) como subproducto. Este tipo de fermentación es realizada por bacterias que fermentan la leche, generando productos como los yogures, que tienen un sabor ligeramente ácido debido al ácido láctico. Este ácido también provoca una disminución del pH de la leche, lo que provoca la coagulación de sus proteínas y produce la cuajada sólida, que se utilizará para hacer queso.

Las células musculares también realizan la fermentación láctica en situaciones de falta de oxígeno, como un gran esfuerzo físico. En estos casos la baja concentración de O^dos dificulta la realización de la respiración celular, y con ello las células utilizan la fermentación para obtener energía. La desventaja de esta alternativa es la acumulación de ácido láctico en las células, lo que provoca dolor muscular, aunque investigaciones recientes sugieren que esta acumulación no es responsable del dolor. De cualquier manera, el ácido láctico producido en las células musculares se transporta gradualmente a través del torrente sanguíneo hasta el hígado, donde se convierte nuevamente en piruvato y se usa en las reacciones restantes de la respiración celular.

Ya estoy en eso fermentación alcohólica NADH dona sus electrones a un derivado del piruvato, produciendo etanol. Este proceso se lleva a cabo a través de dos reacciones. En el primero, la molécula de piruvato se descompone produciendo dos moléculas de acetaldehído (C_dosH₄O) y liberando dos moléculas de dióxido de carbono (CO_dos). En la segunda reacción, las dos moléculas de NADH pasan sus electrones a los dos acetaldehídos, transformándolos en dos moléculas de etanol (C_dosH₆O) y regenerando el NAD⁺. Este tipo de fermentación la lleva a cabo un hongo parecido a una levadura llamado Saccharomyces cerevisiae. Se utiliza en la fabricación de bebidas alcohólicas debido a la producción de etanol, y en la producción de levadura biológica, ya que el dióxido de carbono liberado infla la masa.

Referencias:

Amabis, JM & Martho, GR 2006. Fundamentos de Biología Moderna: Volumen único. 4ª ed. Editorial Moderna: São Paulo, 839 p.

Sitios web:

https://es.khanacademy.org/science/biology/cellor-respiration-and-fermentation/variations-on-cellor-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration