Vies Catabòliques Anaeròbiques: Fermentacions i Cetogènesi
Vies Catabòliques Anaeròbiques: Fermentacions
Les fermentacions són processos catabòlics d'oxidació parcial de la glucosa. En absència d'oxigen com a acceptor extern d'electrons, molts organismes poden oxidar parcialment alguns compostos orgànics per obtenir energia. En aquest cas, s'allibera una petita part de l'energia, ja que als compostos resultants en resta una certa quantitat acumulada.
Les fermentacions compleixen un doble objectiu:
- Produir ATP: El rendiment són només els dos ATP formats per fosforilació a nivell de substrat durant la glicòlisi.
- Recuperar o reciclar NADH.
Fermentació Alcohòlica
La fermentació alcohòlica és duta a terme per llevats i microorganismes, però no pels mamífers. Durant aquest procés, el piruvat es descarboxila per l'enzim piruvat descarboxilasa, convertint-se en acetaldehid. Aquest acetaldehid es redueix a costa de NADH, produint finalment etanol.
Aquestes oxidacions parcials impliquen que la mateixa substància actua com a donador i acceptor d'electrons. És a dir, alguns àtoms del compost inicial s'oxiden (els dos carbonis que formaran el diòxid de carboni) i d'altres es redueixen (els que formen l'etanol).
Els àtoms de carboni del CO2 estan més oxidats que els de la glucosa, mentre que els de l'alcohol estan més reduïts.
Fermentació Làctica
La fermentació làctica utilitza glucosa, que s'oxida parcialment a àcid làctic (lactat) per obtenir energia. Aquest procés el realitzen molts bacteris, fongs i alguns protozous, i també succeeix en els teixits animals.
El lactat és un producte de rebuig que s'elimina. En els animals, el lactat és el producte final de la degradació de glucosa en:
- Eritròcits
- Còrnia
- Medul·la renal
- Múscul esquelètic
El lactat obtingut s'allibera a la sang i és captat i utilitzat per altres teixits.
En el cas del múscul esquelètic, el lactat es produeix quan el piruvat no pot oxidar-se en presència d'oxigen perquè no n'arriba la quantitat suficient, sovint a causa d'un sobreesforç físic. Llavors, el lactat s'acumula al teixit muscular i provoca sensacions doloroses que es coneixen com a cruiximents. Cal destacar que els cruiximents són trencaments de miofibril·les del múscul.
Cetogènesi
La cetogènesi és la producció de cossos cetònics per oxidació dels greixos i d'alguns aminoàcids. Els cossos cetònics són compostos àcids de 4 àtoms de carboni, solubles en aigua i es creen principalment al fetge.
Aquest procés s'activa en condicions com el dejuni prolongat o en casos de diabetis no controlada, quan hi ha una deficiència d'insulina o una resistència a aquesta. En aquestes situacions, el CoA pot entrar al cicle de Krebs, però també es desvia per formar cossos cetònics com l'acetoacetat.
Una acumulació excessiva de cossos cetònics pot portar a una cetoacidosi, que implica deshidratació i pot causar problemes greus al sistema nerviós.