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Fermentación Homolítica y Heterolítica

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by Maria Fernanda Güemez on 24 November 2010

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Transcript of Fermentación Homolítica y Heterolítica

Fermentacion Homoláctica y Heteroláctica ¿QUE ES LA FERMENTACIÓN? La palabra «fermentación»

En Microbiología hace referencia a 4 tipos de procesos:

-El metabolismo microbiano en ausencia de oxígeno
-La producción de metabolitos secundarios
-La modificación de compuestos químicos por microorganismos en crecimiento
-El crecimiento bacteriano en sí cuando el interés del cultivo es la producción de biomasa.
El sentido en que vamos a utilizarla en la clase de hoy es el primero: fermentación es el proceso por el que las células pueden obtener energía sin llevar a cabo un proceso de fosforilación oxidativa.

Esto es: en la fermentación, la energía se obtiene mediante un proceso químico de fosforilación a nivel de substrato sin que se produzca una variación neta del poder reductor de la célula. Los primeros estudios científicos serios sobre procesos de fermentación se llevaron a cabo por Pasteur en el análisis de los procesos de producción y alteración del alcohol durante la fabricación del vino. Los procesos de fermentación son universales; esto es: se encuentran en todo tipo de organismos y, por consiguiente, probablemente represente una de las formas más antiguas de conservación de la energía. FERMENTACIÓN HOMOLÁCTICA: Para la continuación de la degradación de glucosa, el NAD+ (en cantidades limitadas en la célula) consumido en la glucólisis debe ser reciclado. En presencia de oxígeno, el NADH pasa a la mitocondria para ser nuevamente oxidado. En condiciones anaeróbicas, el NAD+ se recupera por reducción del piruvato, en lo que constituye una extensión de la vía glucolítica. Los procesos fermentativos permiten recuperar el NAD+. La fermentación homoláctica es la causante de las agujetas producidas en los músculos después de un esfuerzo intenso en el que la cantidad de oxígeno aportada a las fibras musculares no es suficiente para asegurar toda la reoxidación del NADH+H+.

Durante el ejercicio intenso, cuando la demanda de ATP es elevada y se ha consumido el oxígeno, la lactato deshidrogenasa (LDH) cataliza la oxidación del NADH por el piruvato para dar lactato. Los mamíferos poseen hasta 5 isoenzimas de la LDH (todas ellas tetraméricas) algunas de ellas están más adaptadas para la reacción directa y otras para la inversa, dependiendo de factores estructurales referentes a las distintas estructuras terciarias que puede presentar la enzima.
En este tipo de fermentación, la molécula de glucosa (de 6 átomos de carbono) se degrada y forma dos moléculas de ácido láctico (de 3 átomos de carbono, cada una) como único producto final.

Su ecuación global es:
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi =====> 2 lactato + 2 ATP + 2 H2O
Es un proceso de fermentación presente en muchas bacterias del grupo láctico: Streptococcus, Pediococcus y varios grupos de Lactobacillus. Las bacterias producen el piruvato por catabolismo de la glucosa siguiendo la ruta de Embden-Meyerhof. Importancia

Este tipo de escisión de la glucosa se produce en muchos microorganismos, y en la mayor parte de los animales superiores y de los vegetales y tiene su mayor importancia en: Biología
-en los animales desempeña un papel de emergencia capaz de producir energía durante periodos cortos en los que no se dispone de oxígeno)
- es responsable de la alteración del esmalte dental en la boca causado por bacterias láctica flora habitual.

Industria

-Producida por los microorganismos en la fabricación del yogur, etc.

-Estriba en la bajada del pH de los productos donde se encuentran dichas bacterias: la bajada del pH, como consecuencia de la liberación de ácido láctico es suficiente para producir unos cambios químicos en el producto (precipitación de proteínas durante el cuajado de la leche), cambios microbiológico (protección del deterioro microbiano de alimentos como consecuencia de la eliminación de la flora competidora) y organolépticos (los ácidos orgánicos de cadena corta, y entre ellos el ácido láctico tienen características de producción de sabor) que hacen de esta fermentación un proceso muy relevante en la producción de alimentos. FERMENTACIÓN HETEROLÁCTICA Este proceso lo llevan a cabo bacterias del grupo láctico pertenecientes a los géneros Leuconostoc y Lactobacillus.
Otra bacteria productora de este tipo de fermentación es Lactobacillus acidophilus que facilita el metabolismo de la leche. La fermentacion heterolácita se denominada así porque su producto final no es exclusivamente ácido láctico.

El proceso tiene un rendimiento menor al de la fermentación homoláctica como se desprende de la producción de sólo un mol de ATP por mol de glucosa fermentada.

La obtención del piruvato en bacterias se logra mediante el catabolismo de la glucosa por la ruta de las pentosas. La reacción es:

Glucosa + ADP + Pi --> Ac. láctico + etanol + CO2 + ATP
Este proceso lo llevan a cabo bacterias del grupo láctico pertenecientes a los géneros Leuconostoc y Lactobacillus.

Industrialmente el proceso es relevante en la producción de alimentos fermentados (por ejemplo el sauerkraut).

Otra bacteria productora de este tipo de fermentación es Lactobacillus acidophilus que facilita el metabolismo de la leche.
Bibliografía:

http://www.unavarra.es/genmic/metabolismo/05-respiracion%20y%20fermentacion.htm

http://depa.fquim.unam.mx/biologia/micro/mgii_101.html#03

http://tertuliadeamigos.webcindario.com/biocou11.html

http://www.google.com.mx/search?hl=es&source=hp&q=fermentacion+homolactica&aq=0&aqi=g2&aql=&oq=fermentacion+homolac&gs_rfai=

http://www.google.com.mx/search?hl=es&source=hp&q=fermentacion+homolactica&aq=0&aqi=g2&aql=&oq=fermentacion+homolac&gs_rfai= Conclusión

Los procesos de fermentación, en sentido metabólico, son aquellos en los que se produce una oxidación de compuestos orgánicos reducidos siendo el aceptor final de electrones un compuesto orgánico interno que se reduce. En estos procesos puede producirse algún rendimiento energético; pero su principal función es la reoxidación del NADH+H+ a NAD necesario para poder iniciar los primeros pasos del catabolismo. Los diferentes procesos pueden identificarse por sus productos finales.

También la fermentación homoláctica.

Tiene lugar en una sola etapa: el ácido pirúvico acepta un par de electrones procedente del NADH con lo cual se reduce a ácido láctico, que es el producto final.


La mayor parte del lactato, producto final de la glucolisis anaeróbica, es exportado de las células musculares por la sangre hasta el hígado, donde vuelve a convertirse en glucosa.

Al contrario de lo que se cree, la causa de la fatiga muscular y el dolor no es la acumulación de lactato en el músculo, sino del ácido producido durante la glucolisis (los músculos pueden mantener su carga de trabajo en presencia de concentraciones elevadas de lactato si el pH permanece constante).

Los cazadores saben del sabor agrio de la carne de un animal que ha corrido hasta agotarse antes de morir. Esto es debido a la acumulación de ácido láctico en los músculos.
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