2.21: Fermentación
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Cuando combinas uvas y levadura, ¿qué has empezado a hacer?
Vino. Puede ser un poco más complicado que eso, pero es necesario comenzar con uvas y levadura, y permitir que se produzca un proceso de fermentación natural. Esencialmente, esto es respiración sin oxígeno.
Respiración anaeróbica: Fermentación
Hoy, la mayoría de los seres vivos usan oxígeno para producir ATP a partir de la glucosa. Sin embargo, muchos seres vivos también pueden producir ATP sin oxígeno. Esto es cierto de algunas plantas y hongos y también de muchas bacterias. Estos organismos utilizan la respiración aeróbica cuando hay oxígeno presente, pero cuando el oxígeno es escaso, utilizan la respiración anaeróbica en su lugar. Ciertas bacterias solo pueden usar la respiración anaeróbica. De hecho, es posible que no puedan sobrevivir en absoluto en presencia de oxígeno.
Una forma importante de hacer ATP sin oxígeno se llama fermentación. Implica glucólisis, pero no las otras dos etapas de la respiración aeróbica. Muchas bacterias y levaduras llevan a cabo la fermentación. La gente usa estos organismos para hacer yogurt, pan, vino y biocombustibles. Las células musculares humanas también utilizan la fermentación. Esto ocurre cuando las células musculares no pueden obtener oxígeno lo suficientemente rápido como para satisfacer sus necesidades energéticas a través de la respiración aeróbica.
Existen dos tipos de fermentación: la fermentación de ácido láctico y la fermentación alcohólica. Ambos tipos de fermentación se describen a continuación.
Fermentación de ácido láctico
En la fermentación de ácido láctico, el piruvato (también conocido como ácido pirúvico) de la glucólisis cambia a ácido láctico. Esto se muestra en la Figura a continuación. En el proceso, NAD + se forma a partir del NADH. NAD +, a su vez, permite que la glucólisis continúe. Esto da como resultado moléculas adicionales de ATP. Este tipo de fermentación la realizan las bacterias en el yogur. También es utilizado por tus propias células musculares cuando las trabajas duro y rápido.
La fermentación de ácido láctico produce ácido láctico y NAD +. El NAD + retrocede para permitir que la glucólisis continúe y se haga más ATP. Cada círculo representa un átomo de carbono. ¿Alguna vez corriste una carrera y notaste que tus músculos se sienten cansados y doloridos después? Esto se debe a que tus células musculares utilizaron la fermentación de ácido láctico para obtener energía. Esto hace que el ácido láctico se acumule en los músculos. Es la acumulación de ácido láctico lo que hace que los músculos se sientan cansados y doloridos.
Fermentación Alcohólica
En la fermentación alcohólica, el piruvato cambia a alcohol y dióxido de carbono. Esto se muestra en la Figura a continuación. El NAD + también se forma a partir del NADH, permitiendo que la glucólisis continúe produciendo ATP. Este tipo de fermentación es realizada por levaduras y algunas bacterias. Se utiliza para hacer pan, vino y biocombustibles.
La fermentación alcohólica produce etanol y NAD+. El NAD+ permite que la glucólisis continúe produciendo ATP. ¿Tus padres alguna vez han puesto maíz en el tanque de gasolina de su auto? Lo hicieron si usaban gas que contenía etanol. El etanol se produce por fermentación alcohólica de la glucosa en maíz u otras plantas. Este tipo de fermentación también explica por qué la masa de pan sube. Las levaduras en masa de pan utilizan fermentación alcohólica y producen gas dióxido de carbono. El gas forma burbujas en la masa, que hacen que la masa se expanda. Las burbujas también dejan pequeños agujeros en el pan después de que se hornea, haciendo que el pan sea ligero y esponjoso. ¿Ves los pequeños agujeros en la rebanada de pan en la Figura a continuación?
Los pequeños agujeros en el pan están formados por burbujas de gas dióxido de carbono. El gas fue producido por fermentación alcohólica realizada por levadura. Fermentación intestinal
Detrás de cada pedo hay un ejército de bacterias intestinales sometidas a alguna bioquímica loca. Estas bacterias descomponen los restos de los alimentos digeridos a través de la fermentación, creando gas en el proceso.
Resumen
- La fermentación es hacer ATP sin oxígeno, lo que implica solo glucólisis.
- La fermentación recicla NAD + y produce 2 ATPs.
- En la fermentación de ácido láctico, el piruvato de la glucólisis cambia a ácido láctico. Este tipo de fermentación la llevan a cabo las bacterias en el yogur, y por tus propias células musculares.
- En la fermentación alcohólica, el piruvato cambia a alcohol y dióxido de carbono. Este tipo de fermentación es realizada por levaduras y algunas bacterias.
Revisar
- ¿Qué es la fermentación?
- Nombrar dos tipos de fermentación.
- ¿Cuál es la principal ventaja de la respiración aeróbica? ¿De respiración anaeróbica?
- ¿Qué proceso produce combustible para vehículos automotores a partir de productos de plantas vivas? ¿Cuál es el producto de desecho de este proceso?
- Comparar y contrastar la fermentación de ácido láctico y la fermentación alcohólica. Incluir ejemplos de organismos que utilizan cada tipo de fermentación.
| Imagen | Referencia | Atribuciones |
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[Figura 1] | Crédito: Hana Zavadska Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC |
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[Figura 2] | Crédito: Hana Zavadska Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 3] | Crédito: Hana Zavadska Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 4] | Crédito: Stacy Spensley; Hana Zavadska Fuente: http://www.flickr.com/photos/notahipster/4093475322/; Fundación CK-12 Licencia: CC BY 2.0 |