Fermentación alcohólica y cadena respiratoria

ETAPAS

1. Glucólisis y transferencia de glucosa a ácido pirúvico

2. Transferencia de ácido pirúvico en acetaldehído y CO2.

3. Acetaldehído se transfiere en etanol.

4. Productos secundarios: Moléculas orgánicas como la glicerina y ácido acético.

5. La reacción global de la fermentación alcohólica es: Glucosa + 2(ADP+P) = Etanol + 2CO2 + 2ATP

ETAPAS

1. Glucólisis donde se obtienen 2ATP y se producen 2(NADH+H+)

2. Transferencia de ácido pirúvico para regenerar coenzimas oxidados NAD+.

3. Si el sustrato es la lactosa, primero se hidroliza en 1 glucosa y 1 galactosa que después se transfiere en glucosa.

4. Luego las 2 glucosas continúan el proceso.

5. GLOBAL: Glucosa + 2(ADP+P) = Ácido láctico + 2ATP

Transporte de electrones

La cadena transportadora de electrones está constituida por una serie de moléculas, básicamente proteicas, englobadas de forma ordenada en la membrana interna de las mitocondrias de las células eucariotas. En las células procariotas la cadena respiratoria se sitúa en la membrana plasmática. Cada una de estas moléculas acepta electrones de la molécula anterior, es decir, se reduce, y luego los transfiere a la molécula siguiente, por lo que se oxida. Esto es posible porque los electrones siempre pasan a ocupar una posición más próxima al núcleo en la siguiente molécula, es decir, de menor energía. Los electrones que entran en la cadena respiratoria proceden de los NADH y FADH, que, al cederlos junto con protones (H+), pasan a ser las coenzimas oxidadas NAD y FAD respectivamente. La cadena respiratoria está formada por seis componentes: cuatro de ellos son los grandes complejos proteicos I, II, III y IV englobados en la membrana, el quinto es una pequeña molécula lipídica, la ubiquinona (Q), capaz de trasladarse por la doble capa lipídica y transportar electrones del complejo I y II al III: y el sexto es una pequeña proteína, el citocromo c, situada en la cara interna de la membrana, que transporta electrones del complejo III al IV, los cuales también contienen citocromos. La energía perdida por los electrones al atravesar la cadena respiratoria se utiliza, en tres puntos concretos de la cadena, para bombear protones (H+) al exterior, que en el caso de las mitocondrias es bombear protones desde matriz mitocondrial al espacio intermembranoso. Cuando la cantidad de protones (H+) en el espacio intermembranoso es muy elevada, la membrana es incapaz de mantener esa diferencia de potencial, y los protones vuelven a la matriz mitocondrial a través de los canales internos de unas enzimas englobadas en la membrana mitocondrial interna llamadas ATP sintasas. Las ATP sintasas están constituidas por una parte móvil, formada por un rotorahutido en la membrana del cual sale un eje, y una parte estática que sobresale y aguanta una estructura globosa formada por tres subunidades a y tres B. Debido la diferencia de concentración, los protones (H+) fluyen y mueven el rotor y su pie el cual provoca la unión de un ADP y un grupo fosfato (Pi) en las subunidades B, generándose así ATP. La llegada de un NADH al complejo I de la cadena respiratoria provoca un transporte de electrones que activa tres lanzaderas de protones (H+), lo cual da lugar a síntesis de 3 ATP. En cambio, el FADH2 se incorpora al complejo II, por lo que solo activa dos lanzaderas de protones y, en consecuencia, solo da lugar a 2 ATP.

Lípidos

En los seres vivos, las grasas o triglicéridos tienen una gran importancia como combustibles orgánicos, dado su alto valor calórico. La degradación de 1 gramo de grasa puede proporcionar hasta 9,5 kcal, mientras que la de 1 gramo de glúcidos o de proteínas solo genera unas 4,2 kcal. Por ello, la mayor parte de las reservas energéticas están en forma de grasas en los animales homeotérmicos, o de aceites en los animales poiquilotérmicos y en las plantas. Por ejemplo, en un humano en ayunas, la reserva de glucógeno se agotaría en un día, mientras que la principal vía metabólica de obtención de energía a partir de los lípidos es la oxidación de los ácidos grasos. Estos proceden básicamente de la hidrólisis de los triacilglicéridos o triglicéridos. Estos compuestos, al ser apolares, se pueden acumular sin contener nada de agua, a diferencia de las reservas de glúcidos y de proteínas, que contienen mucha agua. La hidrólisis de las grasas es catalizada por enzimas lipasas específicas, que rompen los enlaces tipo éster y separan los ácidos grasos de la glicerina. En menor proporción, también se pueden obtener ácidos grasos a partir de hidrólisis de los fosfolípidos presentes en la membrana plasmática. Esta reacción está catalizada por las enzimas fosfolipasas. La glicerina obtenida se combina con un grupo fosfato y luego pierde dos hidrógenos, transformándose en dihidroxiacetona-3-fosfato. Este compuesto puede incorporarse a la glucólisis o bien, por una vía anabólica, servir para sintetizar glucosa. En cambio, los ácidos grasos precisan una vía especial que se denomina β-oxidación de los ácidos grasos.

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