Fermentación
proceso metabólico anaeróbico de oxidación-redución de substancias orgánicas / From Wikipedia, the free encyclopedia
A fermentación é un proceso metabólico anaeróbico (non usa o osíxeno) de oxidación-redución de substancias orgánicas do que se extrae enerxía por medio de fosforilacións a nivel de substrato, usando como aceptores finais de electróns moléculas internas da célula, xeralmente compostos orgánicos. A diferenza da respiración, na fermentación non se usan aceptores externos como o osíxeno, nin funciona unha cadea de transporte electrónico ou a fosforilación oxidativa. Os coencimas necesarios para a fermentación reoxídanse nas reaccións finais da vía e non na cadea de transporte electrónico como na respiración.[1] A fermentación ten lugar enteiramente no citosol.
Os substratos que se oxidan nas fermentacións, é dicir, que funcionan como doantes de electróns, son xeralmente carbohidratos, pero máis raramente tamén poden selo aminoácidos, ácidos orgánicos, alcohois ou bases nitroxenadas.
Os produtos finais das fermentacións son xeralmente substancias orgánicas relativamente pouco oxidadas como ácidos orgánicos ou alcohois (lactato, etanol...), aínda que tamén se poden desprender gases como o CO2 ou H2[2]. Non se produce, por tanto, unha oxidación completa coma na respiración. Como os produtos finais da fermentación están pouco oxidados, conteñen aínda bastante enerxía química, pero considéranse residuos metabólicos, xa que non poden ser metabolizados en maior medida sen utilizar o osíxeno (ou outro aceptor externo moi oxidado), como lle pasa ao piruvato na respiración aerobia, que é completamente oxidado a CO2 e auga. Esa é a razón de que a produción de ATP nas fermentacións sexa moito menos eficiente ca na fosforilación oxidativa.[3] Nas fermentacións orixínase unha mestura de produtos finais, uns máis reducidos có substrato inicial e outros máis oxidados, pero como media manteñen un equilibrio redox co substrato.
A misión fundamental da fermentación é a obtención de ATP en condicións anaeróbicas por medio de fosforilacións a nivel de substrato. Só se obteñen pequenas cantidades de ATP, moitas veces só os 2 ATP producidos na glicólise. Non se utiliza a fosforilación oxidativa como na respiración.
Moitos organismos poden vivir en presenza ou en ausencia de osíxeno, cambiando de metabolismo. En presenza de osíxeno respiran (un proceso máis rendible enerxeticamente) e en ausencia, fermentan. Así, a glicosa convértese en piruvato por medio da glicólise e despois o piruvato en condicións aeróbicas entra nas mitocondrias e segue a respiración aerobia; pero en ausencia de osíxeno queda no citosol e fermenta. As células musculares humanas poden fermentar [4] se debido a un exercicio moi intenso e rápido quedan sen suficiente osíxeno. Non obstante, hai casos de microorganismos que continúan facendo a fermentación en presenza de osíxeno (pero sen utilizalo), como fan os lévedos Saccharomyces cando dispoñen de moito azucre[5]. Igual fan as bacterias do ácido láctico.
As fermentación utilizan a glicólise (vía de Embden-Meyerhof) para formar piruvato. Despois o piruvato será transformado nos produtos finais da fermentación, diferentes en cada tipo de fermentación. Por exemplo na fermentación homoláctica que fai o noso músculo en anaerobiose o produto final é o lactato.
A fermentación ten grande importancia na industria alimentaria para a produción de viño, cervexa, pan e lácteos, ou para a produción de alcohol.
Aínda que a fermentación é un proceso anaerobio e moitas veces se di que é unha "glicólise anaerobia", non se debe confundir coa respiración anaerobia que fan algunhas bacterias. A respiración anaerobia é similar á respiración aerobia, pero coa diferenza de que non usa o osíxeno como aceptor final de electróns da cadea de transporte electrónico, senón outra substancia distinta do osíxeno (un nitrato, por exemplo), e non ten absolutamente nada que ver cunha fermentación. A fermentación non é unha "respiración".