domingo, 7 de febrero de 2016

Destinos del piruvato y fermentaciones

Destinos metabólicos del piruvato

1) El uso metabólico del piruvato generado en el último paso de la glucólisis dependerá de las condiciones de aerobiosis o anaerobiosis debido a:
·        Que la oxidación del piruvato progrese hacia Acetil-­‐CoA, primero, y, en segundo lugar, a CO2.
·        La necesidad de reoxidar el NADH generado en el paso de la gliceraldehído-­‐3-­‐fosfato deshidrogenasa a NAD+.

2) Los organismos anaeróbicos incapaces de llevar a cabo una respiración aeróbica son incapaces de hacer avanzar el estado de oxidación de la glucosa inicial más allá del piruvato.

3) Existen condiciones fisiológicas en ciertos tejidos de organismos complejos donde las condiciones presentes son también de anaerobiosis y el piruvato no puede progresar hacia acetil-­‐CoA.

4) En las anteriores condiciones de anaerobiosis, el NADH no puede ser reoxidado cediendo sus electrones hacia la cadena respiratoria y volviendo a su estado NAD+.

5) En dicha situación, la única salida metabólica al piruvato y al NADH es la fermentación.

Fermentaciones

La fermentación es un proceso anaeróbico cuyo objetivo es mantener la homeostasis oxidativa de la célula y supone una oxidación incompleta del piruvato generado en la glucólisis. Tiene lugar en el citoplasma.

Su principal inconveniente es que reduce sobremanera la eficacia de la glucólisis como ruta catabólica.

Existen diversos tipos de fermentaciones según el organismo que las lleve a cabo:
•  Fermentación butírica.
•  Fermentación acética.
•  Fermentación alcohólica.
•  Fermentación láctica.

La fermentación alcohólica es  característica de las levaduras.


El proceso está catalizado por dos enzimas: la piruvato descarboxilasa y la alcohol deshidrogenasa. La primera de ellas actúa de manera irreversible y la segunda próxima al equilibrio.
Los tejidos de organismos superiores poseen también alcohol deshidrogenasa.

La fermentación láctica es característica de muchos tipos de bacterias pero también de aquellos  tejidos  en  donde  el  aporte  de  O es  pobre  bajo  determinadas  condiciones fisiológicas o porque la célula está incapacitada para llevar a cabo la respiración aeróbica.
El proceso se lleva a cabo en una única reacción catalizado por la lactato deshidrogenasa.

El lactato se puede reutilizar, pero no en el mismo órgano que lo sintetiza. Es secretado al torrente sanguíneo y llevado a un órgano muy aeróbico (que reciben mucho aporte de oxígeno). Ahí el lactato se puede reoxidar al acetil-CoA por la lactato deshidrogenasa. Además podría darse la gluconeogénesis y volver a glucosa (pasa mucho en el hígado). Ciclo de Cori.

9) El ácido láctico generado en condiciones anaeróbica en el tejido muscular es secretado al torrente sanguíneo y de ahí viaja a los órganos eminentemente aeróbicos (corazón, hígado) para ser metabolizado (continuar su oxidación hacia acetil-­‐CoA o generar glucosa mediante la gluconeogénesis).

10) La lactato deshidrogenasa se encuentra presente en los tejidos en una combinación de dos isoformas: la M (abundante en tejido muscular esquelético e hígado) y la H (abundante en tejido muscular cardíaco).

11) La enzima es una proteína tetramérica que, en función de un tejido concreto, presentará las diferentes combinaciones de subunidades M y H: M4, M3H1, M2H2, M1H3 y H4.

12) Importancia clínica.

En la apoptosis la muerte es programada en la que la célula deshace sus estructuras generando estructuras que son eliminadas y el medio no es vertido al exterior. Cuando es la necrosis, no está programado y provoca una reacción inmune muy fuerte.
Cuando se produce un ataque al corazón y su tejido necrotiza vertiendo sus contenidos entre ellos la lactato deshidrogenasa. En el análisis de sangre se mira si hay un número elevado de la subunidad H en sangre


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