Este documento descreve os processos de fermentação glicolítica e redução do ácido pirúvico no metabolismo celular. A fermentação envolve duas etapas: a glicólise, que degrada a glicose em ácido pirúvico, e a redução do piruvato nos produtos finais como etanol ou ácido láctico. A fermentação produz ATP de forma primitiva em ambientes anaeróbicos.

1. A Fermentação: Glicólise e Redução
do Acido Pirúvico.
.

2. O METABOLISMO CELULAR
É o conjunto de reacções químicas essenciais à vida realizadas pelas células
de todos os seres vivos.
METABOLISMO CELULAR
CATABOLISMO
Reacções metabólicas em
que os compostos
orgânicos são degradados
em moléculas mais
simples, ocorrendo
libertação de energia.
ANABOLISMO
Reacções metabólicas em
que ocorre formação de
moléculas mais complexas
a partir de moléculas mais
simples, ocorrendo
consumo de energia.

3. AS REACÕES CATABÓLICAS
Existem diversas vias catabólicas capazes de transferir a energia contida nos
compostos orgânicos para moléculas de ATP.
Nestas vias, intervém compostos, (como o NAD+), que transportam os protões
(H+) e electrões (e-) do hidrogénio desde o substrato até um aceptor final.
NAD + 2e + 2 H
+
forma
oxidada
-
+
oxidação
NADH + H+
redução
forma reduzida
Reacções Catabólicas
Respiração Aeróbia
Respiração Anaeróbia
Cujo aceptor final de electrões é:
Cujos aceptores finais de electrões
são:
Oxigénio
Outras moléculas
inorgânicas
Fermentação
Cujos aceptores finais de electrões
são:
Outras moléculas
orgânicas

4. A FERMENTAÇÃO E A RESPIRAÇÃO
São duas vias catabólicas responsáveis pela transferência de energia de
compostos orgânicos (glicose) para moléculas de ATP.
Em ambos os processos estão implicadas:
Reacções de descarboxilação (perda de dióxido de carbono)
Reacções de fosforilação (transferência de fosfato, Pi)
Transferências de energia do tipo oxidação – redução.

5. A FERMENTAÇÃO
Processo simples e primitivo de obtenção de energia a partir de compostos
orgânicos.
Seres anaeróbios facultativos
Organismos aeróbios que conservaram a capacidade de recorrer à fermentação
para produzir energia, nos curtos períodos em que o oxigénio não se encontra
disponível.
Seres anaeróbios obrigatórios
São seres que têm na fermentação a sua única fonte de obtenção de energia.
A fermentação ocorre na hialoplasma das células e compreende duas etapas:
Glicólise: conjunto de reacções que degradam a glicose até ácido pirúvico ou piruvato.
Redução do piruvato: conjunto de reacções que conduzem à formação dos produtos
da fermentação (etanol, ácido láctico, ácido acético, etc.).

6. A GLICÓLISE

7. A GLICÓLISE
As moléculas de glicose vão sofrer uma série de reacções durante um
processo denominado glicólise que é comum à respiração e à fermentação .
A glicólise ocorre no citoplasma das células.
Na glicólise, a glicose é parcialmente oxidada , formando por cada molécula:
Duas moléculas de ácido pirúvico (ou piruvato), constituídas por 3 átomos de
carbono cada, que ainda contêm grande quantidade de energia nas suas ligações.
Duas moléculas de NADH, a partir da redução do NAD+.
Quatro moléculas de ATP , embora sejam consumidas duas moléculas de ATP
na fase inicial, para activar o processo.

8. A REDUÇÃO DO ÁCIDO PIRÚVICO

9. A REDUÇÃO DO ÁCIDO PIRÚVICO
Os produtos finais da fermentação alcoólica e da fermentação láctica diferem em
função das reacções que ocorrem a partir do ácido pirúvico.
Fermentação Alcóolica:
O ácido pirúvico experimenta a descarboxilação, libertando dióxido de carbono.
O composto formado é reduzido a etanol, um composto formado por 2 átomos de carbono.
Intervém o NADH formado na glicólise que é oxidado novamente a NAD+.
Fermentação Láctica:
–
O ácido pirúvico experimenta redução ao combinar-se com os átomos de hidrogénio
transportados pela molécula de NADH.
–
Forma-se ácido láctico, composto com três átomos de carbono.
Podem existir outros tipos de fermentação:
Fermentação acética: o produto final é o ácido acético (ex.: vinagre).
Fermentação butírica: o produto final é o ácido butírico (ex.: provoca a alteração da manteiga).

10. O RENDIMENTO ENERGÉTICO DA FERMENTAÇÃO
O rendimento energético da fermentação, quer alcoólica quer láctica é de 2 ATP
resultantes da glicólise.
Grande parte da energia da glicose permanece nas moléculas de etanol ou de
ácido láctico compostos orgânicos altamente energéticos.
Globalmente, pode traduzir-se a fermentação alcoólica e a fermentação láctica
pelas seguintes equações químicas:
Fermentação Alcoólica:
Glicose + 2 ADP + 2 Pi
2 Etanol + 2 CO 2 + 2 ATP
Fermentação Láctica:
Glicose + 2 ADP + 2 Pi
2 Ácido láctico + 2 ATP

11. A FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA E LÁCTICA

12. A FERMENTAÇÃO E O EXERCÍCIO FÍSICO INTENSO
Em caso de exercício físico intenso, as células musculares humanas, por não
receberem oxigénio em quantidade suficiente, podem realizar a fermentação
alcoólica, além da respiração aeróbia.
Desta forma, conseguem sintetizar uma quantidade suplementar de moléculas
de ATP.
A acumulação de ácido láctico nos músculos é responsável pelas dores
musculares que surgem durante estes períodos de intenso exercício.
O ácido láctico assim formado é rapidamente metabolizado no fígado, sob
pena de se tornar altamente tóxico para o nosso organismo.

13. APLICAÇÕES PRÁTICAS DA FERMENTAÇÃO
Os mecanismos de fermentação nos microrganismos, além de permitirem mobilizar
energia contida em moléculas orgânicas, como a glicose, conduzem também à
síntese final de substâncias que têm sido utilizadas para proveito humano.
Fabrico de Pão:
O CO2 libertado na fermentação alcoólica fica aprisionado na massa conferindo ao pão cozido
o seu aspecto alveolar.
O álcool produzido evapora-se durante o cozimento da massa.
Fabrico de Bebidas Alcoólicas:
O CO2 é libertado e o álcool acumula-se.
No fabrico de vinho as leveduras encontram-se nas uvas e no fabrico da cerveja as leveduras
encontram-se nos grãos de cereais.
Fabrico de Produtos Lácteos e Fermentados:
A fermentação láctea é responsável pelo azedar e coagular do leite.
O ácido láctico mudando o pH do meio provoca a coagulação das proteínas do leite.