Vías alternativas del ácido pirúvico

La glucólisis es común en la fermentación y en la respiración celular, por lo que hay dos vías o rutas metabólicas posibles para los ácidos pirúvicos obtenidos en la glucólisis: la formación de Acetil-CoA y la fermentación. El primer caso sucede en organismos capaces de realizar la respiración celular en presencia de oxígeno (organismos aerobios y anaerobios facultativos en presencia de oxígeno) y el segundo caso sucede en ausencia de oxígeno (organismos anaerobios).

- Formación de Acetil-CoA: Sucede en la matriz mitocondrial y consiste en una descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, es decir, pierde un C en forma de CO₂, al mismo tiempo que se oxida perdiendo hidrógenos obteniéndo NADH + H⁺. Por último, el coenzima A (HS-CoA ) se une a la molécula de 2 carbonos resultante, dando Acetil-CoA que irá al ciclo de Krebs. Por cada ácido pirúvico se obtiene la siguiente ecuación:

Piruvato + NAD⁺ + HS-CoA → Acetil-CoA + CO₂ + NADH + H⁺

!Cuidado en un exámen!: si en un ejercicio nos indican que partimos de una molécula de glucosa cuando llegemos a la formación de Acetil-CoA tenemos que multiplicar todo por 2 porque de la glucólisis se obtienen 2 ácidos pirúvicos por cada glucosa.

- Fermentaciones: en organismos anaerobios, al no haber respiración celular, los ácidos pirúvicos siguen una vía de fermentación necesaria para reciclar el NAD⁺. El objetivo principal de las fermentaciones es eliminar los hidrógenos del NADH + H⁺ para tener NAD⁺ con el que poder seguir haciendo la glucólisis y así obtener el ATP que necesitan (en la respiración celular los NAD⁺se reciclan al cederse los hidrógenos del NADH + H⁺a la cadena de transporte de electrones).

En la fermentación láctica el NADH + H⁺ cede los hidrógenos directamente al ácido pirúvico obteniendo ácido láctico; esta fermentación la realizan las bacterias del yogur como Streptococcus lactis o Lactobacillus sp. Nuestras células musculares, en caso de sobreesfuerzo en los que falta oxígeno pueden realizar la fermentación láctica.

En la fermentación alcohólica el ácido pirúvico se descarboxila (pierde un CO₂) dando una molécula de dos carbonos que es la que recibe los hidrógenos del NADH + H⁺ formándose etanol; la fermentación alcohólica la realiza la levadura Saccharomyces cerevisiae que son los microorganismos que se utilizan para fabricar las bebidas alcohólicas (cerveza, vino, sidra...) y los productos de repostería (bizcochos, galletas, rollos...). Actualmente la industria química utiliza para la repostería industrial levadura química que les sale más barato aunque nutricionalmente es peor para el consumidor (entre otras cosas por la mayor cantidad de azúcares presentes por no haber microorganismos que los fermenten).