Grupo 4: Jaydie Diaz, Ambar Delgado, Jennifer Casiano, Ivan Albino, Rafael Gil Del Rubio, Frances 

Rodríguez, María Torres y Ermelindo Díaz.

ObjetivosDefinir Fermentación

Describir diferentes rutas de FermentaciónEjemplos de OrganismosRelevancia energetica

FermentaciónProceso catabólico anaerobioOxidación incompletaProducto final: Compuesto Orgánico.NADH+H+ H2 + NADH+

Seis TiposLácticaAlcohólica (etanol)ButíricaPropiónicaHomoacéticaÁcido mixto

Organismos donde se lleva a cabola fermentación

Bacterias‐ Anaerobias o Anaerobias facultativas.• Clostridium spp.• Lactobacillus spp.• Streptococcus spp.• enterobacterias

Levaduras• Saccharomyces cereviseae

Células animales• Células musculares• Eritrocitos.

Condiciones ambientales y nutricionales

Nutrientes Orgánicos

Oxígeno

Toxicidad de Oxígeno• Pequeñas trazas de oxigeno son dañinas• Acumulación de productos tóxicos de la reducción de oxigeno en la célula

Productos Tóxicos del Oxigeno• Estos son producidos cuando electrones solitarios son añadidos al oxigeno• Son radicales: hidroxilo (OH ̇), superóxido (O2

‐ ) y peróxido (H2O2)• OH ̇ y H2O2derivados de O2

‐ (reacción de reducción)

¿Por qué los organismos que no son anaeróbicos estrictos no les es tóxico el oxígeno?

Por la presencia de dos enzimas importantes: la superóxido dismutasa y la catalasaLa superóxido dismutasa cataliza la reacción: 

O2‐ + O2

‐ + 2H+ → H2O2 + O2

La catalasa cataliza la reacción de la siguiente manera: H2O2 + H2O2 → 2 H2O + O2

“Electron Sinks ”Aceptan los electrones removidos durante la oxidación 

Intermediarios(aceptador de electrones)

NAD+

Productos secundarios

Sustrato(Va a ser oxidado)

NADH + H+ , ATP

NAD+ , ADP + Pi

NADH + H+ 

Producto principal(Secretado)

Cadena alimentaria anaerobiaCarbohydrates, amino 

acid, purinas, pirimidinas

Organic acid, alcohols, H2 

, CO2

Acetato,H2,CO2

CH4 ,CO2

Fermentadores

Metanógenos

Reductores de protonesReductores de sulfatos

Rutas de FermentaciónRutas Disimilativas• Láctica• Alcohólica (etanol)• Butírica• Propiónica• Ruta de Acrilato• Ruta Sucinato‐propionato.

• Homoacética• Ácido mixto

Fermentación ButíricaConversión de compuestos orgánicos (carbohidratos) para formar acido butíricoRealizado por bacterias del género Clostridium sp. en ausencia de oxígeno Se obtiene 3 ATP (a través de fosforilación a nivel de sustrato)Otros productos: H2  ,CO2 y acetato 

Fermentaciónbutírica

Fermentación alcohólica

Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces fragilis, Torulaspora y Zymomonas mobilis.

Fermentación de PropionatoRuta succinato‐propionato

Conversión de lactosa y otras hexosas a succinato y propionato Se generan 3 ATP Productos: CO2, propionato, acetatoLlevado a cabo por las propiobacterias (Propiobacterium spp.) 

Fermentación de PropionatoRuta succinato‐propionato

Fermentación de PropionatoRuta de Acrilato

Se deriva ATP a través de la conversión de acetil fosforilado a acetil, catalizado mediante  la acetato kinasa.3 moles lactato ‐‐ 1 mol ATPOrganismos: Género Clostridium spProductos: propionato, acetato, CO2, ATPLa producción de acetato siempre va a estar asociada con la síntesis dos moles de ATP por cada mol de acetato.

Fermentación de AcetatoSe basa en el uso de CO2 como “electron sink” y lo reduce a acetatoOrganismos: Clostridium thermoaceticumÚnico producto 5 acetato y 4 ATP

Fermentación lácticaDos tipos:

Homofermentativa:Glucosa + 2ATP + 2Pi  2 lactato + 2ATP

HeterofermentativaGlucosa + ADP + Pi  etanol + lactato + CO2 + ATPSe produce lactato vía decarboxilación y reacción de isomerasa del mecanismo fosfato pentosa

Organismos: Lactobacillus spp., Sporolactobacillus spp., Streptococcus spp., entre otros

Fermentación láctica

(Mecanismo heterofermentativo)

Fermentación ácido‐mixtaEnterobacterias: Escherichia, Salmonella y Shiguela.Los productos son succinato, lactato, acetato, etanol y formato, CO2, 2 ATP y H2

Fermentación butanodiolProducción excesiva de 2,3‐butanodiolFavorecida bajo condiciones levemente acídicas Se produce solamente 1 ATPEn este proceso existen tres posibles destinos para piruvato: 

Se podría reducir a lactasaSe podría convertir en acetil‐CoA y formato Se podría producir 2,3‐butanodiol

Fermentación butanodiol

Ruminococcus albusBacterias en el rumen de animalesFermenta glucosa a etanol, acetato, H2 y CO2

En poblaciones mixtas, combina sus productos para que otros microorganismos produzcan metano

FermentacionesGlucosa

2 piruvato

Acetyl‐CoA

Acetyl‐CoA

Acetaldehyde Acetyl‐P

Etanol Acetato

2NADH

NADH

NADH

2NAD+

2 Fd ox

2 Fd red 4 H+

4 H+

2 H2

2 H22 CO2

CO2

CH4

ATP

ADP

Pi[H2 ]

[H2 ]

Diagrama General de Fermentación

Intermediarios(aceptador de electrones)

NAD+

Productos secundarios

Sustrato(Va a ser oxidado)

NADH + H+ , ATP

NAD+ , ADP + Pi

NADH + H+ 

Producto principal(Secretado)

ConclusiónRutas de reducción‐oxidación en el citosolProduce ATP a través de fosforilación a nivel de sustratoPuede producir diferencias en potencial para mantener balances celularesTiene que regenerar cofactores oxidados, tales como NAD+ y FAD+

Productos pueden ser usados por bacterias anaeróbicas

Preguntas