GLICÓLISIS y FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Escuela de Vitivinicultura “Pte. Tomás Berreta” GLICÓLISIS y FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Mauricio Tomasso Bioquímica 2004

Diagrama del metabolismo de carbohidratos en células eucariotas

Glicólisis y fermentación alcohólica (estructuras moleculares)

Principales destinos alternativos de los intermediarios glicolíticos en rutas biosintéticas (glicólisis como vía anabólica-catabólica)

Vía glicolítica en levaduras

Oscilaciones periódicas de las concentraciones de intermediarios glicolíticos en células de levadura que realizan la glicólisis Control alostérico de la fosfofructoquinasa hepática

Esquema general de regulación de la glicólisis

Fermentación alcohólica TPP

Síntesis de glicerol Cada vez que una molécula de piruvato no es utilizada por la FA, pero sirve para formar productos secundarios, se genera una molécula de glicerol.

Vías de formación de ácido acético en levaduras Activa durante fermentación alcohólica Limitada en anaerobiosis En anaerobiosis, las levaduras que producen menos acético son aquellas con mayor actividad acetil-CoA sintetasa.

Formación de acetoína (Romano y Suzzi, 1996) 1. Depende de débiles [O2] y está ligada al catabolismo de los AA lisina y treonina.La enzima responsable del paso (2) es de dudosa existencia en S. cerevisiae. 3. La primera enzima que participa (diacetilo sintetasa) no siempre se ha detectado en S. cerevisiae. El funcionamiento de esta vía está ligado a la aireación del medio (Collins, 1972) 2. Esta vía es independiente de la síntesis de otros compuestos intermedios (1): aceto-hidroxiácido sintetasa, (2): a-acetolactato decarboxilasa, (3): reacción de condensación del acetaldehído, (4): diacetilo sintetasa, (5): diacetil reductasa

El 2,3-butanodiol se forma por reducción de la acetoína, reacción reversible. El diacetilo se forma por levaduras desde el comienzo de la FA pero es rápidamente reducido a acetoína y 2,3-butanodiol.

Formación de ácido láctico por levaduras Piruvato D(-)Lactato Las levaduras sintetizan durante la FA sobre todo la D(-)LDH; aparecen de 200 a 300mg/L de ác. D(-)láctico y sólo algunas decenas de mg de ác. L(+)láctico.

Vías de síntesis potencial de succinato Este NADH es reoxidado por la formación de glicerol Salmón et al., 1987 (1): piruvato deshidrogenasa, (2): citrato sintasa, (3): aconitasa, (4): isocitrato deshidrogenasa, (5): a-cetoglutarato deshidrogenasa y succinil CoA sintetasa (enzimas reprimidos en condiciones enológicas), (6): succinato deshidrogenasa, (7): fumarato reductasa, (8): fumarasa, (9): malato deshidrogenasa, (10): piruvato carboxilasa, funcionamiento oxidativo (A) y reductivo (B) del ciclo de los ácidos tricarboxílicos.

EFECTO PASTEUR: inhibición de la fermentación por la respiración EFECTO PASTEUR: inhibición de la fermentación por la respiración. La aireación induce a un aumento en la cantidad de biomasa, a una disminución de la producción de alcohol y de consumo de azúcar. Cond. Anaeróbicas: 2ATP/Glucosa Cond. Aeróbicas: 36 a 38 ATP/Glucosa EFECTO CRABTREE: cuando la concentración de azúcar es elevada, S. cerevisiae sólo metaboliza los azúcares por vía fermentaria; incluso en presencia de oxígeno la respiración es imposible.

Relación H:C en fermentación alcohólica y láctica Glucosa (C6H12O6) H/C = 12/6 = 2 Etanol + anhídrido carbónico (2CH3CH2OH + 2CO2) H/C = 12/6 = 2 CONCLUSIÓN: no hay oxido-reducción neta en la fermentación