Metabolismo Energético 2 - Fermentação e Respiração Anaeróbia
Todas as células para realizarem sua função necessitam de energia, que, na célula, é representada por adenosina trifosfato (ATP). Para obter essa energia, as células realizam uma série de reações exergônicas, conhecidas genericamente como metabolismo energético. Os principais tipos de metabolismo são: respiração celular, fermentação, quimiossíntese e respiração anaeróbia.
Fermentação
A fermentação é uma das formas da célula obter energia sem que haja gasto de oxigênio. Ela é classificada de acordo com seu produto final em:
- Lática: ocorre na musculatura estriada esquelética de mamíferos e em certas bactérias, como os lactobacilos. Nesse processo, que ocorre inteiramente no citoplasma, o piruvato, resultado da glicólise, pela ação da lactato desidrogenase recebe novamente os 2 NADHs vindos da glicólise, o que resulta em duas moléculas de lactato. Dessa forma, o rendimento energético, partindo da glicose até o lactato, é de 2 ATPs.
A fermentação lática acontece nos músculos estriados quando a demanda por O2 nesse tecido supera o suprimento desse gás vindo do sangue, resultando em dores e fadiga muscular pelo acúmulo de lactato. As bactérias que realizam essa fermentação são muito usadas na produção de iogurte.
- Alcoólica: é realizada por bactérias e fungos, como o Sacharomyces cerevisiae. Ocorre no citoplasma de forma semelhante à fermentação lática. No entanto há um intermediário, o acetaldeído, formado após o piruvato liberar CO2, por ação da piruvato descarboxilase. O rendimento é de 2 ATPs, com liberação de duas moléculas de CO2 por glicose.
Os fungos unicelulares Sacharomyces cerevisiae são usados industrialmente para a produção de bebidas fermentadas, como a cerveja e o vinhos, pães e etanol automobilístico.
- Metanogênica: é realizada por arqueobactérias metanogênicas. Essa reação é responsável pela formação de metano a partir de CO2 e de ácido acético, sendo de fundamental importância para o ciclo do carbono. Os procariontes responsáveis por esse processo podem ser encontrados no sistema digestório de ruminantes e no solo, principalmente em pântanos.
- Acética: é realizada por bactérias, chamadas de acetobactérias. Ao contrário das outras fermentações, esta gasta O2 para converter o etanol em ácido acético, liberando NADH para a célula. Essa reação é usada na produção de vinagre.
Respiração Anaeróbia
A respiração anaeróbia tem a principio as mesmas etapas que a respiração celular: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. O que a difere de uma respiração celular comum é o fato de que o aceptor final de elétrons não é o O2 e sim outra molécula inorgânica, como o sulfato, o nitrato ou o enxofre.
As bactérias que usam sulfato (SO42-) têm como subproduto o sulfito (SO₃²⁻) e água. As bactérias que usam enxofre produzem ácido sulfídrico (H2S). Já as bactérias que usam nitrato (NO3-) produzem gás nitrogênio (N2) e água, sendo chamadas de desnitrificantes e participando ativamente do ciclo do nitrogênio.
Aula elaborada por Igor Bersanetti Gabilondo