Metabolismo Energético: Respiración Celular y Fermentación Alcohólica
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Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico
El ácido pirúvico llega a la matriz mitocondrial. El complejo multienzimático piruvato-deshidrogenasa lo transforma en Acetil-CoA.
En este proceso, se pierde un grupo carboxilo (descarboxilación) que sale en forma de CO2 y dos hidrógenos (deshidrogenación) que son aceptados por un NAD+ que pasa a NADH + H+.
Ciclo de Krebs
El Acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs transfiriendo su grupo acetilo al ácido oxalacético, que al aceptarlo forma un ácido cítrico.
Se producen una serie de transformaciones en las que se degrada completamente el grupo acetilo en dos moléculas de CO2 y el ácido oxalacético se recupera para volver a formar parte del ciclo.
- Por cada molécula de glucosa se necesitan dos vueltas del ciclo de Krebs.
Los electrones de alta energía obtenidos en las sucesivas oxidaciones se utilizan para formar NADH y FADH2, que luego entrarán en la cadena transportadora de electrones.
Transporte de electrones
Los electrones y protones almacenados en el NADH y el FADH2 pasan por una serie de transportadores. La disposición de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros de forma espontánea, hasta llegar al último aceptor: el O2, que uniéndose con los H+ del medio forma agua.
Quimiósmosis
La energía perdida por los electrones se utiliza en tres puntos concretos de la cadena para bombear protones al espacio intermembranoso.
Cuando su concentración es muy elevada, vuelven a la matriz mitocondrial a través de unos canales internos con ATP-sintetasa.
Fosforilación oxidativa
Cuando los protones fluyen por el canal interior de las ATP-sintetasas, producen la unión de un ADP y un grupo fosfato, generando así un ATP.
Fermentación alcohólica
Consiste en la transformación de una molécula de glucosa en dos de etanol (alcohol etílico) y dos de CO2.
El proceso de degradación de la glucosa es común hasta la obtención de ácido pirúvico (glucólisis), pero a partir de aquí, este se descarboxila pasando a acetaldehído, que posteriormente se reduce a etanol.
Glucosa + 2 Pi + 2 ADP → 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP
También se producen otras sustancias orgánicas denominadas productos secundarios (como glicerina o ácido acético).