¿Qué tienen en común los diferentes productos de fermentación?

Me encontré con la siguiente pregunta en mi curso de maestría:

¿Qué tienen en común los diferentes productos de fermentación?

Pensando en esto, tengo dificultad para identificar las similitudes entre el ácido láctico y la fermentación alcohólica.

Respuestas (2)

Aunque no hay oxidación o reducción neta en la glucólisis, se requiere (paradójicamente) un suministro constante de NAD + para que continúe la glucólisis. De lo contrario, la reacción de gliceraldide-3-fosfato deshidrogenasa (GAPdh) no podría generar 1,3-difosfoglicerato.

Entonces, ¿cómo se vuelve a convertir el NADH generado en la reacción GAPdh en NAD + ? Tanto la fermentación del alcohol como la del ácido láctico regeneran NAD + mediante la reducción del esqueleto de carbono que se oxidó en la reacción de GAPdh, aunque en diferentes 'puntos' en la secuencia de la reacción glucolítica.

En la fermentación alcohólica, la alcohol deshidrogenasa actúa como aldehído reductasa , reduciendo el acetaldehído a etanol y NAD + . En la fermentación del ácido láctico, la lactato deshidrogenasa actúa como una piruvato reductasa , reduciendo el piruvato a lactato y NAD + .

Tanto en la fermentación del alcohol como en la del ácido láctico, no hay oxidación ni reducción netas : la glucólisis es la división de la glucosa.

Finalmente, podemos señalar que el aceptor de electrones en ambos casos es 'interno'. Ningún proceso requiere un aceptor de electrones externo como el oxígeno. Los electrones extraídos del esqueleto de carbono en la reacción GAPdh (que genera NADH) se vuelven a agregar al mismo esqueleto de carbono (pero con una disposición molecular diferente) en las reacciones de ADH y LDH.

Q1. ¿Qué tienen en común los diferentes productos de fermentación?

A1. Se generan en una reacción en la que el NADH se reoxida a NAD + , lo que permite que continúe la oxidación anaeróbica (p. ej., de glucosa).

Q2. ¿Cuáles son las similitudes entre el ácido láctico y la fermentación alcohólica?

A2. Ambos generan ATP 'a nivel de sustrato' (es decir, directamente en reacciones, sin utilizar la fosforilación oxidativa) en una secuencia de reacciones que implican oxidación por NADH . El producto final de la oxidación (aquí, el piruvato) ya no tiene utilidad para la generación anaeróbica de ATP y, por lo tanto, no es importante a qué se reduce mediante el NADH.

Esto se ilustra a continuación (ver también esta pregunta ):

Fermentación a lactato o piruvato

(Como se menciona en la respuesta de @xusr, el piruvato se convierte en acetaldehído antes del paso de NADH).

Existen otros tipos de fermentación con diferentes productos finales (consulte, por ejemplo, el artículo de Wikipedia sobre fermentación ), pero el principio general es el mismo.

Publiqué esta respuesta, a pesar de la última etapa porque creo que el diagrama realmente aclara las cosas, y la otra respuesta no menciona ATP.
Habiendo enseñado este tema a nivel universitario durante muchos años, mantengo que esta es la respuesta correcta a la pregunta. Sería útil para otros que lean esto si aquellos que lo han rechazado explicaran por qué pensaron que es incorrecto. Esto no debería ser difícil dado el enfoque nítido de mis respuestas a las dos preguntas. Sin tal discusión, ¿cómo va a saber el lector?
¿"Todas las fermentaciones son básicamente métodos para reciclar equivalentes reductores para que la glucólisis continúe sin invocar aceptores de electrones externos" sería un buen tl; dr aquí?
@Dunois: aparte de una cosa que me parece excelente. Sin embargo, no estoy seguro de que no haya otros procesos además de la glucólisis que puedan ser compatibles de esta manera. Tendría que revisar y volver a contactarte.
Que sería increíble.
@Dunois: la calificación que haría a su resumen es agregar entre paréntesis después de la glucólisis: "(o su variante menos común, la vía Entner-Douderoff)". Si no estás familiarizado con esto, échale un vistazo en Wikipedia . Verá que difiere en los pasos de hexosa del catabolismo de la glucosa anaeróbica, pero es similar en los pasos de triosa que generan ATP a nivel de sustrato. Al igual que la glucólisis, necesita reoxidar NADH (o NADPH) para continuar, y puede hacerlo reduciendo el piruvato, es decir, todo el proceso es una fermentación.
Gracias por tomarse el tiempo para investigar esto. Solo he oído hablar de la vía Entner-Douderoff de pasada, gracias por el enlace. Creo que su calificación entre paréntesis completa y complementa muy bien mi declaración.