Em que condições a fermentação ocorre? Quais os tipos de fermentação?

Passo 1

O enunciado pede para a gente identificar em que situação bioquímica a célula adota a fermentação e quais são as principais categorias desse processo. O assunto aqui é metabolismo anaeróbio, em especial a via de fermentação que serve para regenerar cofatores redutores quando falta oxigênio ou outro aceitador final de elétrons.

Passo 2

Fermentação é uma via de obtenção de energia baseada em glicólise seguida de reações que regeneram o cofator \mathrm{NAD}^+ sem usar uma cadeia respiratória. Para isso acontecer, é preciso que:
1. Não haja disponibilidade de \mathrm{O_2} (ou outro aceitador externo de elétrons) em quantidade suficiente.
2. A célula disponha apenas de um receptor interno (geralmente um derivado de carboidrato) para aceitar os elétrons do \mathrm{NADH}.
Em resumo, fermentação ocorre sempre que a glicólise é ativa, mas não existe uma via respiratória completa para reoxidar o \mathrm{NADH}.

Passo 3

Os tipos de fermentação são classificados de acordo com o produto final que aceita elétrons na reoxidação do cofator e é excretado pela célula. As principais são:
  • Fermentação láctica
  • Fermentação alcoólica
  • Fermentação heterolática
  • Fermentação butírica
  • Fermentação propiónica
  • Fermentação mista (mix-ácidos)

Passo 4

Para entender cada uma, veja os receptores internos e produtos típicos:
\bullet Fermentação láctica
— Receptor interno: piruvato
— Produto final: lactato (ácido lático)
— Exemplo: músculos em esforço intenso e bactérias do gênero Lactobacillus.
\bullet Fermentação alcoólica
— Receptor interno: acetaldeído (derivado do piruvato)
— Produtos finais: etanol e \mathrm{CO_2}
— Exemplo: leveduras (Saccharomyces cerevisiae).
\bullet Fermentação heterolática
— Receptores/rotas mistas: parte do piruvato vira lactato e parte dá etanol + \mathrm{CO_2}
— Exemplo: Leuconostoc mesenteroides.
\bullet Fermentação butírica
— Produto final principal: ácido butírico, \mathrm{H_2}, \mathrm{CO_2}
— Exemplo: Clostridium butyricum.
\bullet Fermentação propiónica
— Produto final: ácido propiônico e \mathrm{CO_2}
— Exemplo: Propionibacterium freudenreichii.
\bullet Fermentação mista (mix-ácidos)
— Vários ácidos (lático, acético, succínico, fórmico) e gases
— Exemplo: Escherichia coli em condições anaeróbias.

Passo 5

Sempre que a célula não consegue usar uma cadeia de transporte eletrônico para gerar ATP e oxidar o \mathrm{NADH}, ela recorre à fermentação. O tipo exato depende do organismo e das enzimas disponíveis, determinando o produto final que aparece no meio.

Resposta

Fermentação ocorre em condições anaeróbias (ou quando falta aceitador externo de elétrons) para permitir a regeneração de \mathrm{NAD}^+ após a glicólise.
Os principais tipos de fermentação são:
– Láctica
– Alcoólica
– Heterolática
– Butírica
– Propiónica
– Mista (mix-ácidos)

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