La fermentación
El metabolismo fermentativo es un proceso de oxidación incompleta de los compuestos orgánicos, ya que no se libera toda la energía química que contienen. Las reacciones de oxidación se producen en ausencia de oxígeno.
Síntesis de ATP
La síntesis de ATP tiene lugar exclusivamente en la fosforilación a nivel de sustrato, es decir, no intervienen mecanismos quimiosintéticos.
Sustratos de fermentación
Los sustratos de fermentación son generalmente glúcidos, en particular la glucosa, aunque las bacterias responsables de la putrefacción de la materia orgánica son capaces de fermentar proteínas y aminoácidos.
Fermentaciones
En las fermentaciones tienen lugar varias etapas de oxidación del sustrato hasta obtener un producto intermediario. Esta oxidación inicial genera poder reductor en forma de NADH, y se produce ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Posteriormente, se consume el NADH obtenido, oxidándose a NAD+, y se reduce el producto intermediario hasta los productos finales del proceso de la fermentación.
Fermentación láctica
La degradación fermentativa de la glucosa sigue la ruta glucolítica, en la que ocurren varias reacciones de oxidación hasta dar piruvato, y los electrones liberados por la glucosa en estas oxidaciones son captados por el NAD+ para dar NADH. Esta oxidación rinde dos moléculas de ATP, obtenido por fosforilación a nivel de sustrato.
Fermentación alcohólica
En la fermentación alcohólica se produce la escisión del esqueleto carbonado del piruvato, originándose CO2 y acetaldehído. Esta molécula se reduce con el NADH, gracias a la enzima alcohol-deshidrogenasa, y como producto final se obtiene etanol.
Rendimiento de las fermentaciones
El rendimiento energético de las fermentaciones es muy bajo, sobre todo si se compara con el rendimiento de un metabolismo respiratorio.
Catabolismo de lípidos
La beta-oxidación de los ácidos grasos
Los ácidos grasos constituyen una fuente de carbono y energía importante, ya que su degradación proporciona a la célula muchas más moléculas de ATP por unidad de peso de la glucosa.
Catabolismo de los aminoácidos
El catabolismo de los aminoácidos ocurre en tres circunstancias diferentes.
Eliminación del grupo amino
Consiste en la transferencia del grupo amino desde el aminoácido hasta una molécula aceptora de grupos amino que, en numerosas ocasiones, es el alfa-cetoglutarato, que se transforma en glutamato.
Oxidación de la cadena carbonada
La molécula del alpha-cetoácido, formada tras la eliminación del grupo amino, sigue unos procesos de transformación que la incorporan a otras rutas metabólicas, tanto catabólicas como anabólicas.
Catabolismo de los ácidos nucleicos
En cualquier organismo vivo existe una continua renovación de las estructuras corporales, de tal forma que las células viejas mueren y son sustituidas por otras nuevas.