Concetti Chiave
- La fermentazione alcolica trasforma l'acido piruvico in acetaldeide e anidride carbonica, producendo alcol etilico.
- Nella fermentazione lattica, l'acido piruvico viene ridotto direttamente ad acido lattico, utilizzando NADH.
- Entrambi i processi di fermentazione producono solo 2 ATP per ogni molecola di glucosio, risultando meno efficienti della respirazione cellulare.
- I carboidrati sono la principale fonte di energia per la respirazione, ma in mancanza di essi si utilizzano trigliceridi e proteine.
- I trigliceridi forniscono più energia per grammo rispetto ai carboidrati, ma la loro demolizione produce ATP più lentamente.
Fermentazione alcolica e lattica
Gli organismi anaerobi (obbligati o facoltativi) non possono svolgere la respirazione cellulare in quanto non hanno come ultimo accettore della catena di elettroni l’ossigeno. Ha luogo quindi la fermentazione:
1 Alcolica: l’acido piruvico prodotto nella glicolisi è nella prima fase scisso in una molecola a due atomi di carbonio, acetaldeide e una di anidride carbonica. Nella seconda l’acetaldeide si riduce mediante aggiunta di due atomi di idrogeno (derivati da una molecola di NADH e da uno ione H+ del citosol) formando alcol etilico.
2 Lattica: l’acido piruvico viene ridotto ad acido lattico mediante aggiunta di due atomi di idrogeno provenienti dal NADH e da uno ione H+ dal citosol.
In entrambe non si ha nessun guadagno di ATP rispetto alla glicolisi: la resa energetica è quindi di molto inferiore rispetto a quella della respirazione cellulare e pari a 2 ATP per ogni glucosio. Lo scopo primario delle fermentazioni è di permettere l’ossidazione del NADH in NAD+ che può essere nuovamente utilizzato nella glicolisi.
Fonti energetiche nella respirazione
Per la fermentazione le uniche fonti di energia disponibili sono i carboidrati. Per la respirazione invece sono:
1 Carboidrati: principale fonte di energia utilizzata: nelle cellule animali sono immagazzinati come glicogeno in quelle vegetali come amido. In entrambi i casi quando è richiesta energia essi sono idrolizzati formando glucosio che entra nella glicolisi.
Utilizzo di trigliceridi e proteine
2 Trigliceridi: quando i carboidrati sono insufficienti per le richieste si ricorre alla demolizione di essi, immagazzinati nelle cellule adiposi: per essere usati vengono separati nei loro componenti. Glicerolo (convertito il PGAL) e acidi grassi (convertiti in acetiCoA, entrano nel ciclo di Krebs). Essi, avendo molta energia chimica, danno il doppio di energia per grammo rispetto ai carboidrati e inoltre sono accumulati in quantità nell’organismo ma producono molto meno velocemente ATP.
3 Proteine: utilizzate solo se introdotte in eccesso con l’alimentazione o in assenza di altre forme energetiche. Vengono scomposte in aminoacidi che, rimosso il gruppo amminico, possono essere trasformati in acido piruvico o acetil CoA a seconda del composto di partenza. Alla lunga la scomposizione ad aminoacidi può danneggiare reni e fegato.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra fermentazione alcolica e lattica?
- Qual è lo scopo primario delle fermentazioni?
- Quali sono le fonti energetiche utilizzate nella respirazione cellulare?
La fermentazione alcolica trasforma l'acido piruvico in acetaldeide e anidride carbonica, per poi ridurre l'acetaldeide in alcol etilico, mentre la fermentazione lattica riduce direttamente l'acido piruvico ad acido lattico, utilizzando entrambi i processi atomi di idrogeno provenienti dal NADH (come descritto nel testo).
Lo scopo primario delle fermentazioni è permettere l'ossidazione del NADH in NAD+, che può essere riutilizzato nella glicolisi, garantendo così la continuazione del processo energetico nonostante la mancanza di ossigeno (come indicato nel testo).
Nella respirazione cellulare, le principali fonti energetiche sono i carboidrati, seguiti dai trigliceridi e, in assenza di altre fonti, dalle proteine. I carboidrati sono idrolizzati in glucosio, mentre i trigliceridi e le proteine vengono scomposti in componenti utilizzabili per la produzione di energia (come spiegato nel testo).
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
