Mecanismos para la producción de Energía

Glicolisis

La Glucosa es fosforilada, desarmada y reorganizada en 2-3 compuestos de carbono que finalmente forman 2 ácidos pirúvicos, y en el proceso producen 2 ATP y 2 NADH.

Fermentación

Un paso adicional a la glicolisis donde el ácido pirúvico acepta electrones del NADH para formar ácido láctico, etanol, butanol etc. (dependiendo del organismo), mientras genera NAD+ por la glicolisis. La fermentación no produce ningún ATP más que los 2 ATP formados en la glicolisis.

Respiración Aerobia

En los procariotas tiene lugar en la membrana citoplásmica, mientras en los eucariotas sucede en la membrana mitocondrial interna. El ácido Pirúvico pierde un carbono como CO2 y se convierte en acetil. Al mismo tiempo NAD+ se reduce a NADH y se transfiere a la cadena de transporte de electrones. El Acetil combina con la enzima CoA para formar Acetil-CoA. El Acetil entra en el ciclo de Krebs para rendir 2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2 y 1 GTP. Se transfieren NADH y FADH2 a la cadena de transporte de electrones, donde cada NADH produce 3 ATP y cada FADH2 producen 2 ATP.

En los procariotas la respiración aerobica rinde 38 ATP pero en los eucariotas el rendimiento es 36 ATP. En eucariotas 2NADH de la glicolisis tiene que ser transportada a las mitocondrias y eso requiere un ATP por NADH.

Procesos Metabólicos en diferentes organismos

- Aerobios Obligados - La Glucosa es completamente oxidada a CO2 y H2O, requiriendo 21% de oxígeno.
- Microaerófilos - El proceso metabólico es similar al de los aerobios obligados, pero requiere 1-15 % de oxígeno.
- Anaerobios Facultativos - En presencia de O2, la glucosa es completamente oxidada a CO2 y H2O como en los aerobios obligados. En ausencia de O2, la glucosa sufre glicolisis a ácido pirúvico, entonces tiene lugar la fermentación.
- Anaerobios Obligados - La Glucosa sufre glicolisis a ácido pirúvico, entonces tiene lugar la fermentación o respiración anaerobia en la que el oxígeno no es el aceptor final de electrones. Algunos organismos usan nitrato, sulfato o carbonato.