Fermentación láctica

Es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de las célula, en la cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico.

Este proceso lo realizan muchas bacterias (llamadas bacterias lácticas), hongos, algunos protozoos y muchos tejidos animales; en efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración aeróbica. Cuando el ácido láctico se acumula en las células musculares produce síntomas asociados con la fatiga muscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias de manera que se ven obligadas a obtener energía por medio de la fermentación láctica; por el contrario, el parénquima muere rápidamente ya que no fermenta, y su única fuente de energía es la respiración aeróbica.

En esta reacción el NADH se oxida y el ácido pirúvico se reduce transformándose en ácido láctico.

Fermentación alcohólica

El ácido pirúvico formado en la glucólisis se convierte anaeróbicamente en etanol. En el primer caso se libera dióxido de carbono, y en el segundo se oxida el NADH y se reduce a acetaldehído. Otras células, como por ejemplo los glóbulos rojos, las células musculares y algunos microorganismos transforman el ácido Pirúvico en ácido láctico. En el caso de las células musculares, la fermentación láctica, se produce como resultado de ejercicios extenuantes durante los cuales el aporte de oxígeno no alcanza a cubrir las necesidades del metabolismo celular. La acumulación del ácido láctico en estas células produce la sensación de cansancio muscular que muchas veces acompaña a esos ejercicios.

Alcohólica : 2 ácido pirúvico + 2 NADH = 2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+

Experimento de respiracion anaerobica

Respiración anaeróbica

La respiración anaerobia (o anaeróbica) es un proceso de respiración celular de oxidorreducción de un monosacarido en el cual se tiene en cuenta el metabolismo anaerobico y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula orgánica, a través de una cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica

En el proceso no se usa oxígeno, sino otra sustancia oxidante distinta como el sulfato o el nitrato. En las bacterias con respiración anaerobia interviene también una cadena transportadora de electrones en la que se reoxidan los coenzimas reducidos durante la oxidación de los substratos nutrientes; es la análoga de la respiración aerobia, ya que se compone de los mismos elementos (citocromos, quinonas, proteínas ferrosulfúricas, etc.). La única diferencia, por lo tanto radica, en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno.

Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O₂, por lo que, partiendo de los mismos sustratos (glucosa, aminoácidos,triglicéridos), se genera menos energía en este metabolismo que en la respiración aerobia convencional.

No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, en la que no existe en absoluto cadena de transporte de electrones, y el aceptor final de electrones es una molécula orgánica; estos dos tipos de metabolismo tienen solo en común el no ser dependientes del oxígeno.

Destino del piruvato

DESTINO DEL PIRUVATO

Fermentación homoláctica.

En el músculo, en periodos de alta actividad en los cuales la demanda de ATP es alta y el oxígeno ha sido consumido, la lactato deshidrogenasa (LDH) cataliza la reducción del piruvato a L-lactato.La lactato deshidrogenasa de mamíferos tiene dos tipos diferentes de subunidades, el tipo M y el tipo H, que forman 5 isoenzimas tetraméricas: M₄, M₃H, M₂H₂, MH₃ y H₄. Aunque estas formas híbridas se encuentran en la mayoría de los tejidos, el tipo-H predomina en tejidos aeróbicos como el músculo cardíaco, el tipo-M predomina en tejidos que pueden estar sujetos a condiciones anaeróbicas, como el músculo y el hígado.

La contracción muscular se realiza gracias a la hidrólisis del ATP, él que se regenera en la fosforilación oxidativa en el mitocondria de las fibras del músculo (rojo) de contracción lenta y por la glicólisis que da lactato en las fibras de músculo (blanco) de contracción rápida Las fibras de contracción lenta producen también lactato cuando la demanda de ATP excede el flujo oxidativo. El lactato es transferido, vía sanguínea, al hígado donde es convertido a piruvato por la lactato deshidrogenasa y después a glucosa por gluconeogénesis. Este ciclo se conoce como ciclo de Cori.

Después de ejercicio vigoroso, toma generalmente 30 minutos para que la velocidad de consumo de oxígeno vuelva al nivel de reposo, fenómeno conocido como débito de oxígeno.

El ciclo de Cori involucra la utilización del lactato producido por tejidos no-hepáticos (músculo y eritrocitos) como fuente de carbono para la gluconeogénesis hepática. De esta forma el hígado transforma el lactato, producto de la glicólisis, en glucosa para ser utilizada en tejidos no-hepáticos. El ciclo es un consumidor neto de energía, gasta 4 ATP más que los producidos en la glicólisis. Por ello el ciclo no puede sostenerse en forma indefinida.

Etapas de la glucólisis

Respiración celular