Fermentação

#Biologia #Fermentação #ENEM
Aula voltada para o Ensino Médio e estudantes do ENEM sobre a fermentação.

Roteiro do vídeo:
Assim como o processo de respiração celular e suas etapas, a fermentação também é um processo metabólico para formação de energia celular na forma de ATP, porem sem a utilização do oxigênio.
Esse processo acontece principalmente em organismos unicelulares que vivem em ambientes com baixa ou nenhuma taxa de oxigênio, porem algumas células tem a capacidade de fazer fermentação e respiração celular simultâneas. Mas como é esse processo?
Como vimos na aula de respiração celular, a glicólise consiste em uma sequência de reações enzimáticas onde uma molécula de glicose (6C) é convertida em duas moléculas de piruvato (3C), com a produção de duas moléculas 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 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 (que proporciona 30 a 32)
Então, caso a molécula de piruvato seja convertida em lactato, temos a:
Na 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:
Sabe quando você vai faz algum esforço físico e no dia seguinte esta todo dolorido? Essa é a fermentação láctea acontecendo no seu corpo. Quando nos exercitamos em demasia, a respiração celular não é suficiente, então seu corpo começa a utilizar apenas a glicólise e a fermentação láctea para produção de energia, mesmo que em menor quantidade. O problema é que o resultado disso é o acido lático, que acaba por se acumular nos seus músculos e causa aquela famosa dor. Mas não se preocupe, com o tempo esse acido volta a se transformar em piruvato e o processo volta ao normal, mas enquanto tem acido lático, a dor persiste.
Outra coisa incomoda que pode acontecer é que caso você tenha acúmulo de ácido lático e mesmo assim persista na atividade física, esse acido irá se tornar lactato e vai causar uma queda do pH do sangue, a chamada acidose metabólica. Esta acidose provoca um grande mal-estar, com tontura e ânsia de vômito.
Nas bactérias, as mais comuns na realização da fermentação lática são as do gênero Lactobacillus. Elas são utilizadas na fabricação de coalhadas, iogurtes e queijos.
Outro tipo de fermentação é a fermentação alcoólica, que assim como na lática, a glicólise acontece normalmente. Mas 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).
Então temos a equação simplificada da fermentação alcoólica sendo essa mostrada na tela:
A fermentação alcoólica ocorre em algumas bactérias e leveduras, 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.
Para finalizar temos a fermentação acética, que corresponde à transformação do álcool em ácido acético, vulgarmente conhecido como vinagre.
Os fermentos biológicos são as leveduras mostradas anteriormente, que absorvem o carboidrato presente na massa e realizam fermentação alcoólica, liberando CO2 e etanol para a massa.
Esse processo fermentativo precisa ocorrer antes da massa ir ao forno, pois, uma vez ao forno, as leveduras presentes podem ter suas células degradadas com as elevadas temperaturas. Por isso, é comum deixar a massa de repouso por um período ou “descansando” como visto nos livros culinários. O fermento biológico é mais indicado para a produção de pães.
Os fermentos químicos são gerados a partir de compostos inorgânicos como bicarbonato de sódio (NaHCO3), que em elevadas temperaturas se decompõe. Essa decomposição depende de elevadas temperaturas para acontecem e tem como produto água e CO2. Os fermentos químicos são mais indicados para preparo de biscoitos, bolos e bolachas.