¿Cómo funciona la fermentación?

La fermentación es un proceso metabólico que produce cambios químicos en sustratos orgánicos mediante la acción de enzimas. En bioquímica, se define estrictamente como el proceso en el que la glucosa se descompone anaeróbicamente.

El proceso de fermentación es complejo e implica varias etapas. Aquí hay una explicación simplificada de cómo funciona la fermentación:

1. Glucólisis:La primera etapa de la fermentación es la glucólisis, que ocurre en el citoplasma de la célula. Durante la glucólisis, una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato, junto con una pequeña cantidad de ATP (trifosfato de adenosina) y NADH (dinucleótido de nicotinamida y adenina).

2. Descarboxilación del piruvato:el piruvato, producido durante la glucólisis, sufre una reacción química llamada descarboxilación del piruvato. Esta reacción elimina un átomo de carbono del piruvato en forma de dióxido de carbono (CO2), lo que da como resultado la producción de acetaldehído (en el caso de la fermentación de etanol) o acetil-CoA (en el caso de la fermentación de ácido láctico).

3. Reducción:En el siguiente paso, el acetaldehído o acetil-CoA se reduce para formar el producto final de la fermentación. En la fermentación de etanol (realizada por levadura), el acetaldehído se reduce a etanol utilizando NADH como donante de electrones. En la fermentación del ácido láctico (realizada por algunas bacterias), el acetil-CoA se reduce a ácido láctico utilizando NADH como donante de electrones.

4. Regeneración de NAD+:Durante el paso de reducción, el NADH se utiliza como donante de electrones. Para mantener el equilibrio celular, el NADH debe regenerarse nuevamente a NAD+ para mantener el proceso de fermentación. Esta regeneración se logra mediante diversos mecanismos, como la transferencia de electrones a una cadena de transporte de electrones o el uso de otras vías metabólicas.

En general, la fermentación permite a las células generar ATP y producir productos finales específicos (como etanol o ácido láctico) sin necesidad de oxígeno. Desempeña un papel crucial en diversas industrias, incluida la producción de alimentos (por ejemplo, elaboración de cerveza y yogur), producción de bebidas y biotecnología.