Metabolismo Energético: Fermentación y Catabolismo Lipídico
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Metabolismo Energético: Fermentación
La fermentación es una estrategia para obtener energía en ausencia de O₂, realizada por bacterias anaerobias y células de organismos superiores cuando no tienen suficiente O₂ (por ejemplo, en músculos durante ejercicio intenso). Es un proceso de oxidación incompleta (no libera toda la energía química) con un aceptor final orgánico. El ATP se forma por fosforilación a nivel de sustrato (2 ATP por fosforilación). Tiene lugar en el citosol.
Etapas de la Fermentación
Oxidación: La glucosa se oxida hasta piruvato (glucólisis). Se consumen 2 NAD⁺ y se producen 2 NADH y 2 ATP.
Reducción: Se regenera el NAD⁺ cuando el piruvato se reduce para dar productos finales: LACTATO, ETANOL Y CO₂.
Fermentación Láctica
Comienza con la glucólisis (producción de piruvato). Los electrones liberados por la glucosa en la oxidación son captados por el NAD⁺ para dar NADH (reacción catalizada por la enzima: lactato-deshidrogenasa). También se obtienen 2 NADH y 2 ATP.
Células
Bacterias lácticas (reino Monera) y células musculares en ausencia de O₂ (reino Metazoa y especie Homo sapiens).
Productos
Queso y Yogur.
Fermentación Alcohólica
Similar a la láctica, excepto que el piruvato se descarboxila dando CO₂ y acetaldehído. Este se reduce con ayuda de la enzima dando Etanol.
Células
Levaduras (reino Fungi).
Productos
Vino, Cerveza, Pan.
Metabolismo Energético: Catabolismo Lipídico
El catabolismo lipídico comienza por su hidrólisis con ayuda de las lipasas de los jugos pancreáticos e intestinales del duodeno, obteniéndose glicerol y ácidos grasos.
El destino de los productos:
- El glicerol se convierte en gliceraldehído-3-fosfato y continúa la ruta de la glucólisis.
- Los ácidos grasos siguen la ruta de la β-oxidación.
La β-oxidación es un proceso de oxidación que origina acetil-CoA. Una vez formado, se incorpora al ciclo de Krebs y se produce la fosforilación oxidativa.
En la matriz mitocondrial, la cadena carbonada de los ácidos grasos experimenta un ciclo de reacciones que va escindiendo unidades de 2 átomos de carbono, a partir del extremo (-COOH). Así se oxida el Cβ y se consigue romper el enlace que lo une con el Cα.
Para degradar un ácido graso hay que activarlo uniendo CoA por enlace éster y formando acil-CoA (se requiere la hidrólisis de 1 ATP).
Etapas de la β-Oxidación
Deshidrogenación: Es una oxidación que produce un doble enlace entre Cα y Cβ del acil-CoA. Interviene el FAD⁺ que se reduce a FADH₂.
Hidratación: Adición de una molécula de H₂O al doble enlace forma un grupo hidroxilo en el Cβ.
Oxidación: El grupo hidroxilo es oxidado a grupo ceto y se forma beta-ceto-acil-CoA que pasa a NADH.
Tiolisis: