Fermentazione Flashcards
Fermentazione lattica
Avviene in ASSENZA di OSSIGENO.
Il PIRUVATO prodotto dalla glicolisi in una reazione catalizzata dalla LATTATO DEIDROGENASI che utilizza NADH come coenzima viene RIDOTTO a LATTATO e il NADH viene RIOSSIDATO.
La reazione è ESOERGONICA, spontanea che libera energia che sarà utilizzata per altri processi che la richiedono (ΔG°’= -25.1KJ/mol).
Lo scopo principale della fermentazione lattica è la RIOSSIDAZIONE DEL NADH che serve alla glicolisi.
Il processo complessivo (glicolisi + fermentazione) produce: 2LATTATO + 2ATP + 2H₂O (NAD⁺ non compare perché durante la glicolisi viene ridotto e durante la fermentazione viene riossidato)
Fermentazione lattica nelle cellule
ERITROCITI: glucosio entra tramite GLUT 1 negli eritrociti che devono fare la fermentazione perché non hanno mitocondri. Il glucosio viene trasformato in glucosio 6 P e con la glicolisi forma il piruvato.
Il piruvato tramite fermentazione forma lattato e NAD⁺. Il lattato tramite MCT (trasportatore specifico) entra nel sangue e arriva in altri distretti cellulari
MIOCITI: glucosio entra tramite GLUT 4, diventa glucosio 6 P e tramite la glicolisi piruvato.
In condizioni normali si prosegue verso la respirazione cellulare con formazione di CO₂ + H₂O e ATP. Nella cellula muscolare c’è anche una riserva di glicogeno per formare glucosio 1 P che viene trasformato in glucosio 6 P che alimenta la glicolisi.
In condizioni di ipossia il piruvato forma il lattato che tramite il suo trasportatore entra nel circolo sanguigno
CARDIOMIOCITI: c’è un’elevata [O₂] per cui il glucosio tramite la glicolisi viene trasformato in piruvato che prosegue con la respirazione cellulare. Anche il glicogeno può essere utilizzato.
Siccome la [O₂] è alta non avviene la fermentazione però il lattato dagli epatociti e miociti entra nei cardiomiociti e tramite la reazione inversa forma il piruvato che può essere ossidato per produrre energia
EPATOCITI: lattato tramite la reazione inversa diventa piruvato.
Se la quantità di piruvato è elevata si procede con la fosforilazione ossidativa.
In condizioni fisiologiche il piruvato va a rigenerare il glucosio mediante la gluconeogenesi. Il glucosio poi va negli eritrociti dove forma il lattato, nei miociti e nei cardiomiociti per la produzione di energia
Fermentazione alcolica
Avviene in ASSENZA di OSSIGENO.
Il PIRUVATO prodotto dalla glicolisi va incontro ad una DECARBOSSILAZIONE mediata dalla PIRUVATO DECARBOSSILASI che utilizza la BIOTINA come coenzima.
Il piruvato viene trasformato in ACETALDEIDE che viene RIDOTTA ad ETANOLO mediante l’ALCOL DEIDROGENASI che utilizza NADH come coenzima che si OSSIDA.
Il processo (glicolisi + fermentazione) produce 2ETANOLO + 2ATP + 2CO₂ + 2H₂O
Energetica della fermentazione (glicolisi + fermentazione)
La fermentazione lattica ha un ΔG°’ di -196KJ/mol.
La fermentazione alcolica ha un ΔG°’ di -235KJ/mol.
Quindi sono processi ENERGETICAMENTE FAVORITI.
Si può vedere l’EFFICIENZA del processo fermentativo facendo il RAPPORTO fra quello che viene INVESTITO per SINTETIZZARE ATP (61KJ/mol) e l’ENERGIA che TUTTO il processo fermentativo può offrire:
F.L. 61/-196= 31% c’è ancora energia che può essere sfruttata
F.A. 61/-235= 26% all’interno della molecola originaria di glucosio c’è la potenzialità di altra energia da sfruttare per aumentare in maniera più efficiente la formazione di ATP
Nella molecola di glucosio c’è una grande quantità di energia. Il 5% viene recuperato con la glicolisi, ma il 95% che rimane nel piruvato deve essere sfruttato quindi il piruvato deve essere ossidato completamente fino alla produzione di CO₂ in modo tale che tutta l’energia liberata possa essere utilizzata per produrre ATP
