O que ocorre com a glicose na respiração é na fermentação alcoólica?

A fermentação é um processo de respiração anaeróbica, por meio do qual as células obtêm energia química para as atividades normais do seu metabolismo.

O ser humano se utiliza desses mecanismos para a preparação de produtos bastante consumidos. Como acontece com o fermento biológico do pão, além da fermentação do vinho, do iogurte, entre outros.

O que é a Fermentação?

Na fermentação acontece apenas a primeira etapa da respiração celular, ou seja, a glicólise. Nessa fase ocorre a quebra da molécula de glicose em duas moléculas de piruvato (ou ácido pirúvico), além da formação de duas moléculas de ATP e duas de NADH.

O que ocorre com a glicose na respiração é na fermentação alcoólica?
Esquema resumido da Glicólise

Para que a energia armazenada nas ligações químicas da glicose seja liberada, é preciso que ocorram sucessivas oxidações. Geralmente as moléculas são oxidadas quando perdem elétrons, ao reagir com o oxigênio.

No entanto, na oxidação da glicose são retirados os hidrogênios da molécula, sem necessidade do contato direto com o oxigênio. A desidrogenação é catalisada por enzimas chamadas desidrogenases. Elas possuem uma coenzima, o NAD, que carrega os átomos de hidrogênio retirados da glicose.

Os organismos anaeróbicos facultativos podem realizar respiração aeróbica ou anaeróbica. Desse modo, quando há escassez de oxigênio, eles realizam a fermentação como processo alternativo. É o que acontece com o lêvedo da cerveja e as células musculares do corpo humano.

Já os anaeróbicos estritos ou obrigatórios não dispõem de enzimas para participar das etapas da respiração aeróbica, portanto, muitos podem morrer na presença de oxigênio. Por isso precisam realizar o processo de fermentação.

Tipos de Fermentação

O tipo de fermentação depende das enzimas que os organismos possuem. De acordo com o tipo de enzimas, o produto final será diferente, por exemplo: álcool etílico, ácido lático, ácido acético ou ácido butírico.

Fermentação Alcoólica

Na fermentação alcoólica, após a glicólise o piruvato perde carboxilas e em seguida recebe átomos de hidrogênio. Desse modo é formado álcool etílico ou etanol. Esse processo é catalisado pela enzima álcool desidrogenase.

É o processo de fermentação alcoólica que se usa para a produção de bebidas alcoólicas. O lêvedo de cerveja é uma levedura cujo nome científico é Saccharomices cerevisae.

Tanto na produção do vinho como na cerveja a fermentação ocorre devido à presença das leveduras, formando o etanol.

O fermento de pão ou fermento biológico também é constituído de leveduras. Durante a preparação do pão, elas realizam o processo e o gás carbônico (CO2), que é liberado pela descarboxilação, é que faz a massa aumentar de volume.

Leia também:

  • Glicólise
  • Respiração Celular
  • Leveduras
  • Bebidas Alcoólicas
  • Metabolismo Celular
  • Metabolismo energético
  • ATP

Fermentação Lática

Se durante a respiração aeróbica é produzido ácido lático, o processo é chamado de fermentação lática. A enzima lactato desidrogenase reduz o piruvato, que origina o lactato.

É o processo realizado pelos lactobacilos ou bactérias do ácido lático, que estão presentes no intestino de animais, em plantas, no solo e na água. Essas bactérias são muito usadas na fermentação do leite para fabricação de iogurtes, coalhadas e outros derivados.

A fermentação lática também ocorre nas células musculares quando há um esforço excessivo. Nesse caso, as fibras trabalham intensamente e a quantidade de oxigênio torna-se insuficiente, tornando necessária a respiração anaeróbica. O ácido lático se acumula produzindo a dor característica dessa situação.

Você sabe o que é fermentação alcoólica? É a fermentação realizada principalmente pela levedura, um tipo de fungo unicelular da espécie Saccharomyces cerevisiae.

Esse tipo de fermentação é utilizada para diversas finalidades, e nesta aula veremos algumas bem suas características e processos. Mas antes, veja um vídeo  aqui em baixo.

A fermentação alcoólica pode ser resumida assim:  para poder reagir, cada molécula de glicose consome inicialmente 2 ATP para ser ativada. Quando isso ocorre, a molécula de glicose começa a sofrer várias reações até originar duas moléculas de ácido pirúvico.

No decorrer dessas reações, há liberação de energia suficiente para recompor 4 ATP. Cada molécula de ácido pirúvico, em seguida, sofre uma descarboxilação e se transforma em álcool etílico ou etanol.

Saldo energético na fermentação alcoólica

4 ATP produzidos – 2 ATP consumidos para ativar a glicose = 2 ATP

O ser humano há tempos aproveita a atividade fermentadora das leveduras para a produção de bebidas como cerveja, cachaça e vinho, e de pães, considerando que a liberação de C02 promove o crescimento da massa.

As leveduras são seres anaeróbios facultativos.

Saldo energético na:

  • respiração: 38 ATP
  • fermentação: 2 ATP

Resumindo:

O que ocorre com a glicose na respiração é na fermentação alcoólica?

Equação da fermentação alcoólica

C6H1206 -► 2 C2H50H + 2 C02 + 2 ATP

Os processos fermentativos

Sabe-se que a fermentação é realizada pelos organismos anaeróbios e até muitos aeróbios, em ausência de oxigênio. É um processo de importância fundamental para a manutenção da vida no planeta.

A fermentação concorre eficazmente para a redução do lixo, pois bactérias e fungos anaeróbios, que se encontram no solo e na água, participam da decomposição da matéria orgânica, permitindo a sua reciclagem.

Processos de fermentação também são amplamente utilizados por indústrias, principalmente de alimentos, permitindo a obtenção de inúmeros produtos.

Leveduras são utilizadas para produção de álcool, glicerol e gás carbônico. Várias espécies de bactérias garantem produtos como ácido lático, acetona, glutamato monossódico e ácido acético.

O ácido cítrico, os antibióticos e as vitaminas do complexo B também são conseguidos pela atividade de fungos.

Também são importantes certas bactérias anaeróbias presentes no intestino humano, que sintetizam vitaminas B2, B6, B12 e K e repõem esses compostos indispensáveis ao bom funcionamento do organismo.

Curiosidade: Por que não ficamos embriagados quando comemos pão, sendo que além das moléculas de gás carbônico, também são produzidas moléculas de álcool etílico?

Durante a fermentação alcoólica formam-se moléculas de gás carbônico, que fazem a massa crescer, e também moléculas de álcool etílico, que evaporam pelo calor do forno enquanto o pão é assado.

Durante o tempo em que o pão está no forno, deve-se evitar abri-lo antes de a massa estar totalmente assada, pois caso contrário, com a perda de calor, o gás carbônico se comprime e o pão para de crescer.

Veja também:

  • Respiração celular

Resumo da aula o que é fermentação alcoólica.

  • para esse tipo de fermentação é utilizado principalmente a levedura Saccharomyces cerevisiae
  • saldo energético final na fermentação alcoólica é de 2 ATPs
  • Equação química: C6H1206 -► 2 C2H50H + 2 C02 + 2 ATP

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Referências bibliográficas

  • Racker, E. (1974): History of the Pasteur effect and its pathobiology. In: Mol Cell Biochem. 5(1–2); 17–23; PMID 4279327; doi:10.1007/BF01874168
  • Hochspringen ↑ H. Eklund u. a.: Crystallographic investigations of alcohol dehydrogenases. in: EXS. Birkhäuser, Berlin 71.1994, S. 269-277. ISSN 1023-294x; PMID 8032158

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O que é gerado durante a fermentação alcoólica?

Fermentação alcoólica é o processo de transformação de açúcares fermentescíveis (glicose, frutose) em etanol e dióxido de carbono (CO2).

O que ocorre na respiração celular é na fermentação?

A respiração celular e a fermentação são reações do metabolismo energético dos organismos, que tem como objetivo a obtenção de energia para as reações metabólicas a partir da quebra da glicose em ATP (adenosina tri-fosfato).

Quais são as etapas da fermentação alcoólica?

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).

Como é o consumo de glicose na respiração aeróbica é na fermentação?

A fermentação ocorre na ausência do oxigênio no citosol da célula eucariótica e procariótica. A glicose é degradada em substâncias mais simples, como o ácido lático (fermentação lática) e o álcool etílico (fermentação alcoólica).