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FERMENTACION Respiración anaeróbica No todas las formas de respiración requieren oxígeno. Algunos organismos (bacterias) degradan su alimento por medio de la respiración anaeróbica. Aquí, el aceptor final de electrones es otra sustancia inorgánica diferente al oxígeno. Se produce menos ATP que en la respiración aeróbica. FERMENTACIÓN Es la degradación de la glucosa y liberación de energía utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones. Algunos organismos como las bacterias y las células musculares humanas, pueden producir energía mediante la fermentación. La primera parte de la fermentación es la glucólisis. La segunda parte difiere según el tipo de organismo. Fermentación alcohólica Este tipo de fermentación produce alcohol etílico y CO2, a partir del ácido pirúvico. Es llevada a cabo por las células de levadura (hongo). La fermentación realizada por las levaduras hace que la masa del pan suba y esté preparada para hornearse. Fermentación láctica Este tipo de fermentación convierte el ácido pirúvico en ácido láctico. Al igual que la alcohólica, es anaeróbica y tiene una ganancia neta de 2 ATP por cada glucosa degradada. Es importante en la producción de lácteos. La fermentación se produce en dos partes. La primera parte de la fermentación es la glucólisis. En la segunda parte el ácido pirúvico se convierte en alcohol etílico y bióxido de carbono o en ácido láctico. Al igual que en la respiración celular, se forman dos moléculas de ácido pirúvico con una ganancia neta de dos moléculas de ATP. La fermentación que produce alcohol etílico y CO2 se conoce como fermentación alcohólica. La células de levadura llevan a cabo fermentación alcohólica, la misma que hace que la masa del pan suba (crezca). La fermentación que forma ácido láctico se llama fermentación de ácido láctico. C6H12O6 2 CH3CHOHCOOH + 2 ATP (glucosa) (ácido láctico) (energía) La fermentación láctica es importante para la producción Cuando no hay suficiente oxígeno como en las células musculares de un atleta, el ácido láctico se fermenta. La acumulación de ácido láctico produce fatiga celular y la sensación de quemazón que se siente al hacer ejercicios extenuantes. Para recobrase de la fatiga es necesario que se produzca energía mediante la respiración aeróbica. RUTA DEL EMPLEO DE GLUCOSA EN CONDICIONES ANAEROBIAS RENDIMIENTO: 4 ATP – 2 ATP = 2 ATP Glucolisis ATP Glucosa (6 C) ATP ADP Glucosa 6P (6C) Fructosa 6P (6C) NAD+ Pi ADP Fructosa 1,6 diP (6C) NADH H+ Gliceraldehido 3P (3C) Gliceraldehido 1,3 diP (3C) x2 ATP Piruvato (3C) ADP ATP 3-fosfoglicérico (3C) ADP Fosfoenolpiruvato (3C) 2-fosfoglicérico (3C) H2O CO2 Acetaldehido (2C) NAD+ NAD+ Etanol (2C) Lactato (3C) Fermentación alcohólica Fermentación láctica x2 JL Martinez & G Morcillo UNED RUTAS IMPLICADAS EN LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE GLUCOSA Glucolisis ATP ATP ADP Glucosa (6 C) Glucosa 6P (6C) Fructosa 6P (6C) Oxidación del piruvato NADH H+ Oxalacetato (4C) NAD+ Pi ADP Fructosa 1,6 diP (6C) Gliceraldehido 3P (3C) NADH H+ ATP NAD+ Acetil CoA (2C) Piruvato (3C) CO2 Acetaldehido (2C) Isocitrato (6C) x2 3-fosfoglicérico (3C) Fosfoenolpiruvato (3C) NAD+ Fumárico (4C) 2-fosfoglicérico (3C) NAD+ Lactato (3C) Fermentación láctica NADH H+ FAD+ Succínico (4C) CoA α-cetoglutarico (5C) GTP ADP ATP GDP + Pi Succinil co A (4C) Cadena respiratoria CO2 Cadena de transporte electrónico MME CO2 H+ H+ NAD+ NADH H+ Fermentación alcohólica Etanol (2C) x2 NAD+ FADH2 ATP H2O x2 Málico (4C) ADP ADP CoA Citrato (6C) H2O Gliceraldehido 1,3 diP (3C) x2 CO2 NAD+ NADH H+ MMI NADH H+ H+ H+ H+ Síntesis ATP H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ eH+ NAD+ H+ FADH2 H+ 2H + ½ O2 H2O ADP+Pi H+ ATP Ciclo del citrato (ciclo de Krebs) JL Martinez & G Morcillo UNED Preguntas ¿Por qué es importante la fermentación para las células musculares de organismos aeróbicos? ¿Qué proceso celular produce mayor cantidad de energía en forma de ATP? ¿Cuál es la ganancia neta de ATP en la respiración aerobia y en la fermentación? ¿Qué aplicación industrial tiene la fermentación?