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El Catabolismo Anaeróbico

4Un proceso catabólico de oxidación incompleta es la fermentación, obteniendo un compuesto orgánico como producto final de la misma. Podemos decir, entonces, que la fermentación se vincula con el catabolismo anaeróbico o, mejor dicho, es una forma de catabolismo anaeróbico que se clasifican en diversos tipos de fermentaciones.

 

Tipos de fermentación

Louis Pasteur, químico francés que descubrió este proceso de fermentación, lo describió como «la vida sin el aire», sosteniendo que la fermentación típica es llevada a cabo por levaduras, matazoos y protistas.

Decíamos que la fermentación es un proceso anaeróbico por llevarse a cabo en ausencia de oxígeno; de este modo se está indicando que quien recibe los electrones finales del NADH generados en la glucólisis no es justamente el oxígeno, sino un compuesto orgánico que se reducirá para lograr la re-oxidación del NADH a NAD+. Dicho compuesto orgánico que se reducirá es un derivado del sustrato oxidado previamente.

La fermentación se produce en la mayoría de los seres vivos pero en él no intervienen las mitocondrias ni la cadena respiratoria. En los microorganismos, como las bacterias y levaduras, el proceso es completo en toda su estructura celular. En lo relativo a lo energético, las fermentaciones no resultan muy rentables si se comparan con procesos de respiración aerobia. Las mismas pueden ser: naturales o artificiales; en las primeras, las condiciones ambientales son las que permiten la interacción entre los microorganismos y los sustratos orgánicos, mientras que en las fermentaciones artificiales, es el hombre quien determina las condiciones y el contacto entre organismos.

Veamos a continuación otros tipos diversos de fermentaciones propias del catabolismo anaeróbico:

  • FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. Se la conoce también como fermentación del etanol o etílica y se vincula con un proceso biológico de fermentación en ausencia plena del oxígeno, originada principalmente por la actividad de algunos microorganismos que procesan hidratos de carbono para obtener productos finales como, por ejemplo, alcohol en forma de etanol, dióxido de carbono en forma de gas y moléculas de ATP que serán luego consumidas por los propios microorganismos en su metabolismo aneróbico. La levadura, Saccharomyces cerevisiae, es un hongo unicelular responsable de gran parte de las fermentaciones alcohólicas. Desde el punto de vista energético, la fermentación alcohólica resulta ser un proceso exotérmico, donde la energía es liberada en grandes cantidades.

C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP → 2 CH3-CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP + 25.5 kcal

 

fermentation_etílica

 

  • FERMENTACIÓN LÁCTICA. Muchas bacterias hacen uso de esta fermentación para la obtención de energía; las mismas transforman la lactosa de leche en glucosa y luego en ácido láctico. Es un proceso de gran importancia industrial pues se utiliza mucho en la producción de yogurt.

Es muy importante no confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, que si bien es también un proceso anaeróbico, no intervienen en él cadenas transportadoras de electrones ni moléculas orgánicas como aceptadoras finales. En la respiración anaeróbica no se utiliza oxígeno, sino otra sustancia oxidante diferente, como el sulfato o nitrato. Hay organismos capaces de respirar:

  • Nitrato, generando nitrógeno (bacterias denitrificantes)
  • Sulfato, generando sulfuro (bacterias sulforeductoras)
  • CO2, generando metano (bacterias metanogénicas)

fermentation_lactica