Mestre em Ciências Biológicas (UFRJ, 2016) Show Ouça este artigo: A fermentação é um processo anaeróbico de produção de energia. Ela é utilizada por fungos e bactérias que vivem em ambientes pobres em oxigênio (O2). Além disso, células musculares de diferentes organismos também são capazes de realizar a fermentação na falta de oxigênio para a respiração celular. A fermentação difere da respiração celular, pois seu aceptor final de elétrons é um composto orgânico e não uma molécula externa como o oxigênio. Entretanto, a fermentação também utiliza moléculas de glicose como fonte de energia e se inicia da mesma forma que a respiração celular, com a glicólise. Nesse processo uma molécula de glicose é degradada produzindo energia na forma de ATP, duas moléculas de piruvato ou ácido pirúvico (C3H4O3), elétrons e íons H+. Os elétrons e parte dos íons H+ são capturados por duas moléculas de NAD+ (dinucleotídeo de nicotinamida-adenina), formando duas moléculas de NADH. A partir desse ponto, a fermentação segue um caminho diferente da respiração celular. Como a cadeia transportadora de elétrons não ocorre, os 2 NADH produzidos na glicólise não podem liberar seus elétrons para voltar para NAD+. Para que essa regeneração do NAD+ ocorra são realizadas outras reações na fermentação. Nessas reações, uma molécula orgânica serve como aceptor dos elétrons do NADH, permitindo a volta do NAD+, que pode então atuar novamente na glicólise. A natureza dessa molécula orgânica depende do organismo que está realizando a fermentação, podendo ser o ácido lático ou o etanol. Assim temos dois tipos de fermentação: lática e alcoólica. Na fermentação lática, o NADH transfere seus elétrons diretamente para o piruvato, gerando ácido lático (C3H6O3) como subproduto. Esse tipo de fermentação é realizado por bactérias que fermentam o leite, gerando produtos como iogurtes, que tem o sabor levemente azedo devido ao ácido lático. Esse ácido ainda provoca diminuição do pH do leite, o que leva à coagulação de suas proteínas e produz a coalhada sólida, que vai servir para a fabricação de queijos. As células musculares também realizam a fermentação lática em situações de pouco oxigênio, como um grande esforço físico. Nesses casos a baixa concentração de O2 torna difícil a realização da respiração celular, e com isso, as células se utilizam da fermentação para obter energia. O aspecto negativo dessa alternativa é o acúmulo de ácido lático nas células, o que causa a dor muscular, embora pesquisas recentes sugerem que esse acúmulo não seria o responsável pela dor. De qualquer forma, o ácido lático produzido nas células musculares é gradualmente transportado pela corrente sanguínea para o fígado, onde é convertido de volta em piruvato e aproveitado nas reações remanescentes de respiração celular. Já na fermentação alcoólica o NADH doa seus elétrons para um derivado de piruvato, produzindo etanol. Esse processo é realizado através de duas reações. Na primeira delas, a molécula de piruvato é quebrada produzindo duas moléculas de acetaldeído (C2H4O) e liberando duas moléculas de dióxido de carbono (CO2). Na segunda reação, as duas moléculas de NADH passam seus elétrons para os dois acetaldeídos, transformando-os em duas moléculas de etanol (C2H6O) e regenerando o NAD+. Esse tipo de fermentação é realizado pelo fungo do tipo levedura chamado Saccharomyces cerevisiae. Ele é utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas devido à produção de etanol, e na produção de fermento biológico, já que o gás carbônico liberado infla a massa. Referências: Amabis, J. M. & Martho, G. R. 2006. Fundamentos da Biologia Moderna: Volume único. 4ª Ed. Editora Moderna: São Paulo, 839 p. Sites: https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/variations-on-cellular-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/fermentacao/ Assinale a alternativa que indica corretamente os microorganismos utilizados na fabricação de alimentos e bebidas como pães e vinhos. Os organismos anaeróbicos, isto é, que não utilizam o gás oxigênio na produção de energia, realizam um processo chamado Fermentação. Esses organismos podem ser anaeróbicos estritos ou anaeróbicos facultativos. O Estratégia Vestibulares traz para você todas as informações sobre este processo!
Os organismos anaeróbicos estritos não sobrevivem em ambientes com a presença de oxigênio. Um exemplo é o bacilo do tétano (bactéria Clostridium tetani). Por sua vez, os organismos anaeróbicos facultativos podem realizar fermentação na ausência de oxigênio no meio, porém realizam também a respiração celular aeróbia (como o fungo Saccharomyces cerevisae, que fermenta a cerveja e o pão). Como vimos, a glicólise consiste em uma sequência de reações enzimáticas na qual uma molécula de glicose (6C) é convertida em duas moléculas de piruvato (3C), com a produção de ATP e NADH. Quando o oxigênio não está presente, a glicólise é a fonte principal de energia para as células. Mas para que a produção de energia continue ocorrendo na via glicolítica, é necessário que o NADH produzido seja reoxidado pelas vias de fermentação, permitindo a produção de uma pequena quantidade de energia química na forma de ATP e liberando elétrons. Assim, após a produção do piruvato na glicólise e na ausência de oxigênio, duas são as possibilidades: as moléculas de piruvato são convertidas em lactato ou etanol, dependendo do organismo. Como nessas conversões não há produção de ATP, o salto energético dos processos de fermentação é de apenas 2 ATP produzidos na glicólise, muito menor que na respiração celular. Veja o esquema abaixo:  A fermentação, portanto, é um processo anaeróbico de síntese de ATP que não envolve a cadeia respiratória e tem como aceptor final de hidrogênios um composto orgânico, ou seja, é um processo realizado por organismo com o objetivo de obter energia. Este, é realizado por algumas bactérias, protistas e fungos. Ela ocorre no citosol da célula e é realizada por seres anaeróbicos, mas também pode ser uma alternativa de energia para os organismos aeróbicos em situações nas quais o gás oxigênio está ausente ou em níveis reduzidos (hipóxia). Os organismos primitivos se originaram em um mundo cuja atmosfera carecia de O2 e, por isso, a glicólise é considerada o mecanismo biológico mais primitivo para a obtenção de energia a partir de macromoléculas presentes em todas as formas de vida atuais. Isso porque, no curso da evolução, a química dessa sequência de reações foi completamente conservada. As enzimas glicolíticas dos vertebrados são intimamente similares (na sequência de aminoácidos e na estrutura tridimensional), às enzimas presentes nas leveduras. A glicólise difere entre as espécies apenas em detalhes de sua regulação e no destino metabólico do piruvato formado. Fermentação láticaNa fermentação lática, o piruvato é transformado em lactato (ou ácido lático). Os NADH formados na glicólise são reoxidados, perdendo elétrons e originando NAD+. Essa perda de elétrons fornece energia para a transformação do piruvato em lactato. O NAD+ é o aceptor final dos íons hidrogênios. Assim, a equação simplificada da fermentação lática pode ser representada da seguinte maneira: Algumas bactérias, protozoários e fungos realizam a fermentação lática. Mas o exemplo mais comum que temos são as nossas células musculares. A atividade física demanda alto consumo de energia, e a respiração celular é quem produz toda a energia necessária para sua realização. Contudo, quando prolongamos demais o tempo do exercício ou quando ele é muito intenso, o oxigênio disponível nas células pode ser insuficiente para a respiração celular e, com isso, as células degradam anaerobicamente a glicose em ácido lático. Esse processo gera um acúmulo de ácido lático nas células musculares, que, em excesso, causa dores e incômodo. Somente quando o esforço físico acaba que o ácido lático é transformado de volta em piruvato e degradado normalmente na respiração celular. Dentre as bactérias, as mais comuns na realização da fermentação lática são as do gênero Lactobacillus. Elas são utilizadas na fabricação de coalhadas, iogurtes e queijos. Fermentação alcoólicaNa fermentação alcoólica, assim como na lática, a glicólise acontece normalmente. Porém o piruvato sofre uma descarboxilação (perde uma molécula de CO2) e forma um composto com dois carbonos chamado acetaldeído. As duas moléculas de NADH formadas na glicólise são reoxidadas, perdendo elétrons e originando dois NAD+. O acetaldeído, então, sofre redução (isto é, recebe os elétrons perdidos pelo NADH) pela enzima álcool desidrogenase e origina o etanol (ou álcool etílico). A equação simplificada da fermentação alcoólica pode ser representada como: A fermentação alcoólica ocorre em algumas bactérias e leveduras, entre elas a Saccharomyces cerevisae, amplamente utilizada na produção de bebidas alcoólicas e na panificação. Neste último caso, durante o cozimento o álcool volatiliza-se e o CO2 produzido fica armazenado no interior da massa, fazendo-a crescer. Observação: no processo da fermentação alcoólica, o nome do açúcar precursor também é conhecido como mosto. Fermentação acéticaTemos ainda a fermentação acética, que corresponde à transformação do álcool em ácido acético, vulgarmente conhecido como vinagre. A fermentação do etanol é realizada pelas bactérias acéticas que pertencem à família Pseudomonodaceae. O vinagre é produzido a partir desta reação química: C2H5OH (etanol) + O2 → H4C2O2 (ácido acético) + 2 H2O. Questão comentadaFUVEST 2018A levedura Saccharomyces cerevisiae pode obter energia na ausência de oxigênio, de acordo com a equação C6H12O6 → 2 CO2 + 2 CH3CH2OH + 2 ATP Produtos desse processo são utilizados na indústria de alimentos e bebidas. Esse processo ocorre _____________ da levedura e seus produtos são utilizados na produção de _____________. As lacunas dessa frase devem ser preenchidas por: a) nas mitocôndrias; cerveja e vinagre. ComentáriosOlha só que questão molezinha! O enunciado já começa falando sobre a levedura Saccharomyces cerevisae, aquele fungo que é utilizado no processo de fermentação de bebidas alcoólicas e na panificação. Se estamos falando de fermentação, o processo de obtenção de energia só pode ser anaeróbico. Os organismos heterotróficos obtêm energid0dd59-5ed7-4b93-bdd0-ba56f232ce9b” class=”textannotation”>a a partir da degradação de moléculas orgânicas obtidas do meio, em um processo chamado glicólise. A glicólise acontece no interior celular, no citosol. Lembre-se do quadro a seguir, pois ele é muito importante para “matar” várias questões: Agora, vamos analisar as alternativas: A alternativa A está errada, porque a fermentação ocorre no citosol das células. No caso dos organismos anaeróbicos facultativos (como a S. cerevisae), caso houvesse oxigênio no meio eles prosseguiriam para as demais etapas da respiração celular (que ocorrem na mitocôndria). Na ausência deste elemento, eles prosseguem transformando o produto da glicólise (piruvato) em etanol, realizando a fermentação alcoólica. Ainda, a fermentação alcoólica é o processo utilizado por essa levedura na fermentação de pães e bebidas. Já a produção de vinagre se dá por outro processo fermentativo, chamado fermentação acética. A alternativa B está errada, porque o processo ocorre no citosol das células e não nas mitocôndrias. A alternativa C está certa e é o nosso gabarito. O etanol produzido na fermentação da cevada está presente na cerveja e o dióxido de carbono liberado na fermentação promove o crescimento do pão. A alternativa D está errada, porque a tannotation disambiguated wl-thing” itemid=”https://data.wordlift.io/wl110249/entity/fermentacao”>fermentação alcoólica é utilizada para a Gabarito: C. Quer ler mais artigos sobre Biologia? Temos uma categoria exclusiva para a disciplina! Lá você vai encontrar artigos explorando os temas relacionados ao conteúdo. Veja também:
Por que realizamos a fermentação lática?A fermentação lática nas células musculares é um processo que ocorre de forma alternativa, frente a situações em que o organismo não realiza respiração aeróbia.
Qual a importância da realização da fermentação láctica nos nossos músculos?Apesar do rendimento energético menor, a fermentação garante o fornecimento de energia para o músculo. O ácido láctico formado nessas condições tem sido associado à dor muscular e à fadiga características da realização intensa de exercícios físicos.
Em que condições ocorre fermentação lática nos músculos?A fermentação láctica é também feita nas nossas células musculares quando realizamos um exercício físico muito extenuante (que requisita muita energia e não há oxigenação suficiente para a respiração celular).
Porque FormaQuando uma pessoa realiza esforço físico, seu organismo "queima" a glicose que está armazenada no corpo, juntamente com o oxigênio proveniente da respiração. Essa reação produz energia. Se o exercício estiver além do que a pessoa está condicionada, o organismo queimará a glicose sozinha e produzirá ácido lático.
|
Por que as células musculares sob certas condições realizam a fermentação lática?
Postagens relacionadas
direito autoral © 2024 paraquee Inc.
