O que é fermentação anaeróbica?
A fermentação anaeróbica é um método utilizado pelas células para extrair energia dos carboidratos quando o oxigênio ou outros receptores de elétrons não estão disponíveis no ambiente circundante. Isso o diferencia da respiração anaeróbica, que não usa oxigênio, mas usa moléculas que aceitam elétrons que vêm de fora da célula. O processo pode seguir a glicólise como o próximo passo na quebra de glicose e outros açúcares para produzir moléculas de trifosfato de adenosina (ATP) que criam uma fonte de energia para a célula.
Através deste método, uma célula é capaz de regenerar nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD +) a partir da forma reduzida de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH), uma molécula necessária para continuar a glicólise. A fermentação anaeróbica depende de enzimas para adicionar um grupo fosfato a uma molécula individual de adenosina difosfato (ADP) para produzir ATP, o que significa que é uma forma de fosforilação em nível de substrato. Isso contrasta com a fosforilação oxidativa, que utiliza energia de um gradiente de prótons estabelecido para produzir ATP.
Existem dois tipos principais de fermentação anaeróbica: fermentação com etanol e fermentação com ácido lático. Ambos restauram o NAD + para permitir que uma célula continue gerando ATP através da glicólise. A fermentação do etanol converte duas moléculas de piruvato, os produtos da glicólise, em duas moléculas de etanol e duas moléculas de dióxido de carbono. A reação é um processo de duas etapas no qual o piruvato é convertido em acetaldeído e dióxido de carbono primeiro, pela enzima piruvato descarboxilase.
No segundo passo, o álcool desidrogenase converte acetaldeído em etanol. Esse processo metabólico ocorre em certos tipos de células bacterianas e em células de levedura. Isso torna o fermento popular para fazer pão, cerveja e vinho, usando o dióxido de carbono ou o etanol da fermentação.
A fermentação com ácido láctico é outra forma de fermentação anaeróbica e é comumente usada pelas células musculares durante períodos de estresse, quando não há oxigênio suficiente disponível. Essas células convertem as duas moléculas de piruvato da glicólise em duas moléculas de L-lactato usando a enzima lactato desidrogenase. Esse processo é conhecido como fermentação homolática, porque duas moléculas de piruvato sofrem as mesmas reações químicas, e essa forma de fermentação com ácido lático ocorre nas células musculares dos animais e nos glóbulos vermelhos.
Na fermentação heterolática, as moléculas de piruvato sofrem diferentes reações químicas. Um é convertido em lactato, enquanto o outro é convertido em etanol e dióxido de carbono. Esse processo ocorre em algumas espécies de organismos anaeróbicos.
Nos animais, o subproduto de lactato da fermentação anaeróbica é bombeado para a corrente sanguínea, onde é transportado para o fígado. Em um processo chamado ciclo Cori, o fígado usa seu próprio conjunto de enzimas para converter o lactato novamente em glicose, onde pode ser reciclado pelo organismo. A glicose é geralmente transportada de volta aos músculos, onde pode ser armazenada como glicogênio para futuras necessidades energéticas.