Fermentação é um processo realizado por alguns organismos para a obtenção de energia. Esse ocorre na ausência de oxigênio e também não apresenta cadeia receptora de elétrons, como ocorre na respiração anaeróbica. Show
O processo de fermentação é utilizado na produção de alimentos e medicamentos. A seguir, detalharemos como ele ocorre, apresentaremos a sua diferença em relação aos processos realizados na presença de oxigênio, além de sua importância econômica. A fermentação é um processo pelo qual a matéria orgânica é parcialmente degradada e a energia química nela armazenada é liberada e utilizada na produção de moléculas de ATP (adenosina trifosfato), em que ficará armazenada para ser utilizada posteriormente em diversas reações do organismo. A fermentação é um processo anaeróbio realizado por alguns organismos, como a levedura Saccharomyces cerevisae, bastante utilizada na indústria.Esse processo é realizado por algumas espécies de fungos, bactérias, protistas, bem como por alguns tecidos animais e vegetais. A fermentação ocorre na ausência de oxigênio, ou seja, é um processoanaeróbio,e seu saldo energético é menor do que o obtido por meio de processos aeróbios (que ocorrem na presença de oxigênio), como veremos mais adiante. Leia também: Organismos aeróbios e anaeróbios: saiba diferenciá-los Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Como ocorre a fermentação?O processo de fermentação inicia-se com a degradação da molécula de glicose, constituída por seis carbonos, em duas moléculas contendo três carbonos cada uma, denominadas piruvatos. Esse processo é conhecido como glicólise, ocorre no citosol das células e consiste em 10 reações que ocorrem em duas etapas. Na primeira etapa, ocorre a fosforilação da glicose, que, ao receber fosfato proveniente de duas moléculas de ATP, torna-se quimicamente ativa. Nessa fase há, então, gasto de energia. Na segunda etapa, ocorre a oxidação da glicose, sendo o agente oxidante o NAD+ (dinucleotídio nicotinamida e adenina), que será reduzido em NADH. A energia liberada nesse processo é utilizada para a produção de quatro moléculas de ATP. Como foram gastos dois ATP na primeira etapa, a glicólise apresenta um saldo energético final de dois ATP. O piruvato permanece no citosol, recebe os elétrons do NADH e é convertido em lactato ou etanol e dióxido de carbono, dependendo do organismo que estiver realizando esse processo. Nele, o NAD+ é então reciclado e poderá ser utilizado novamente na glicólise. Tipos de fermentaçãoA fermentação alcoólica é utilizada, por exemplo, na fabricação de pães. O dióxido de carbono liberado é o responsável pelo crescimento da massa.Mediante seu produto final, a fermentação pode ser classificada de diversas formas. As principais formas de fermentação realizadas pelos organismos, sendo também as mais utilizadas pelas indústrias, são:
Nela o piruvato é reduzido a etanol (álcool etílico) num processo constituído por duas etapas. Na primeira, o piruvato é convertido em acetaldeído (constituído por dois átomos de carbono) e ocorre a liberação de dióxido de carbono. Em seguida, o acetaldeído é reduzido a etanol pelo NADH. A fermentação alcoólica é realizada por algumas bactérias, fungos e células vegetais.A equação balanceada da fermentação láctica é apresentada a seguir: Glicose + 2ADP + 2Pi → 2 Etanol + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
É realizada por algumas espécies de bactérias, fungos, protistas e células animais, por exemplo, nas células musculares humanas, quando o oxigênio é escasso. Na fermentação láctica, o piruvato é reduzido a lactato, um composto semelhante a ele. A equação balanceada da fermentação láctica é apresentada a seguir: Glicose + 2ADP + 2Pi → 2 Lactato + 2ATP + 2H2O
Importância econômica da fermentaçãoA fermentação é utilizada pela indústria para a produção de diversos produtos, como medicamentos.A fermentação é um processo utilizado há milhares de anos pelo ser humano. Mesmo antes da compreensão de como ele ocorria, já era utilizado para a fabricação de bebidas, como vinho e cerveja, e alimentos, como o pão. Atualmente a fermentação ainda é utilizada na produção de alimentos, podemos destacar, por exemplo, a utilização da fermentação láctica, na produção de iogurtes e queijos, e a fermentação alcoólica, na fabricação de vinhos, cervejas e pães. A fabricação do vinagre ocorre pela conversão de etanol em ácido acético e é conhecida como fermentação acética. Além disso, a fermentação é utilizada também na fabricação de medicamentos, como antibióticos, entre outros produtos, como etanol (combustível), acetona e butanol (solventes). Diferença entre fermentação e respiração celularA fermentação e a respiração celular são processos realizados pelos seres vivos para a obtenção de energia. Embora ambos apresentem a mesma finalidade, ocorrem de formas diferentes. A fermentação é um processo anaeróbio, enquanto a respiração celular é um processo aeróbio. A fermentação não apresenta uma cadeia de transporte de elétrons, como ocorre na respiração celular. O aceptor final de elétrons na fermentação é uma molécula orgânica, e na respiração celular, é o oxigênio. O processo de fermentação ocorre em apenas uma etapa, diferentemente da respiração celular, que ocorre em três. O saldo energético final da fermentação, que é um processo de degradação parcial da glicose, é de duas moléculas de ATP. Já a respiração celular, na qual ocorre a degradação total da glicose, o saldo energético final é de 32 moléculas de ATP. Veja, a seguir, um quadro comparativo entre esses dois processos.
Por Helivania Sardinha dos Santos Por que o rendimento energético da fermentação é menor que o da respiração aeróbica?Na fermentação, apenas duas moléculas de ATP são produzidas para cada molécula de glicose utilizada. A eficiência da respiração em termos energéticos é, portanto, dezenove vezes maior do que a da fermentação. A respiração aeróbica é um processo muito mais complexo que a fermentação.
Por que a fermentação não é um processo eficiente como o da respiração aeróbica?No processo de fermentação, não existe uma cadeia de aceptores de hidrogênio que está presente na respiração aeróbica e anaeróbica. V. Na respiração aeróbica, o último aceptor de hidrogênio é o oxigênio, enquanto na respiração anaeróbica, é outra substância inorgânica.
Por que o rendimento energético é maior na respiração celular do que na fermentação?A etapa inicial da fermentação é a mesma da respiração celular: a glicólise. O rendimento energético da fermentação é mais baixo, apenas dos 2 ATP que são produzidos na glicólise. Porém é um processo mais rápido que a respiração aeróbica.
Qual o rendimento energético da respiração aeróbica?Esse evento possui alto rendimento, resultando em um saldo de 36 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. Isso quer dizer que, enquanto a respiração anaeróbica gera apenas dois ATPs, a aeróbica acaba gerando 36 além dos dois gerados pela glicólise.
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