Seres anaeróbios obrigatórios- certas bactérias só podem recorrer à fermentação como único modo de obtenção de energia.
Seres anaeróbios facultativos- as leveduras e certas bactérias, recorrendo normalmente à respiração aeróbia como obtenção de energia, conseguem, como alternativa, realizar a fermentação em condições de anaerobiose.
A fermentação tem lugar no citoplasma das células e envolve duas etapas sequencialistas- a glicose e a redução do ácido pirúvico.
Glicólise- sequência de reacções em que uma molécula de glicose é convertida em duas moléculas de ácido pirúvico. A glicose, quimicamente inerte, necessita de ser activada com a energia de duas moléculas de ATP.
Como são produzidas quatro moléculas de ATP durante o processo o seu rendimento energético salda-se em duas moléculas de ATP. A oxidação da glicose implica a redução de duas moléculas aceitadoras de iões hidrogénio e electrões que passam do estado NAD+ a NADH.
Redução do ácido pirúvico- o ácido pirúvico é reduzido pelo NADH sendo o NAD+, necessário à glicose, regenerado.
Na fermentação alcoólica, esta fase implica a libertação de dióxido de carbono e a formação do étanol ou alcoól etílico, processo que está na base da produção de vinho, cerveja ou pão.
Seres anaeróbios facultativos- as leveduras e certas bactérias, recorrendo normalmente à respiração aeróbia como obtenção de energia, conseguem, como alternativa, realizar a fermentação em condições de anaerobiose.
A fermentação tem lugar no citoplasma das células e envolve duas etapas sequencialistas- a glicose e a redução do ácido pirúvico.
Glicólise- sequência de reacções em que uma molécula de glicose é convertida em duas moléculas de ácido pirúvico. A glicose, quimicamente inerte, necessita de ser activada com a energia de duas moléculas de ATP.
Como são produzidas quatro moléculas de ATP durante o processo o seu rendimento energético salda-se em duas moléculas de ATP. A oxidação da glicose implica a redução de duas moléculas aceitadoras de iões hidrogénio e electrões que passam do estado NAD+ a NADH.
Redução do ácido pirúvico- o ácido pirúvico é reduzido pelo NADH sendo o NAD+, necessário à glicose, regenerado.
Na fermentação alcoólica, esta fase implica a libertação de dióxido de carbono e a formação do étanol ou alcoól etílico, processo que está na base da produção de vinho, cerveja ou pão.
Na fermentação láctica, não há libertação de dióxido de carbono sendo o ácido pirúvico directamente reduzido a ácido láctico. O fabrico de iogurte ou queijo depende deste tipo de fermentação. As células dos músculos esqueléticos, em complementaridade com a respiração aeróbia, são capazes de recorrer à fermentação láctica numa situação de exercício físico intenso em que não recebem oxigénio sufeciente.
Respiração aeróbia- muitos seres vivos, incluindo plantas e animais, conseguem degradar totalmente as moléculas de glicose obtendo assim, um elevado rendimento energético.
Tal é possível em condições de aerobiose, obtendo-se no final do processo compostos muito simples, dióxido de carbono e água. São seres aeróbios.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia
Nas células eucarióticas, uma parte da respiração celular que tem organelo especializado, a mitocôndria.
Esta via catabólica envolve diferentes etapas.
Glicólise- é uma etapa comum à fermentação, em que uma molécula de glicose é desdobrada em duas moléculas de ácido pirúvico. Ocorre no hialoplasma.
Fermentação do acetil-CoA- cada molécula de ácido pirúvico é descarboxilada e oxidada antes de constituir uma molécula de acetilcoenzima A(acetilCOA).
Liberta-se uma molécula de CO2 e forma-se uma molécula de NADH. Ocorre na matriz da mitocôncria.
Ciclo de Krebs- sequência cíclica de reacções responsáveis pela completa oxidação de substrato orgânico. O acetilCoA entra no ciclo combinando-se um a um dos seus compostos.
Ocorrem duas descarboxilações e redução de quatro moléculas aceitadoras de iões hidrogénio e electrões (três NADH e uma FADH2). Forma-se uma molécula de ATP. Ocorre na matriz da mitocôndria.
Cadeia respiratória- as moléculas de NADH e FADH2, cedem os electrões a uma cadeia de proteínas transportadoras, ordenadas em função da sua afinidade para os electrões. No final desta série de reacções de oxirredução encontra-se o aceitador final de electrões, o oxigénio.
Este, juntamente com iões de hidrogénio da matriz da mitocôndria, dá origem a moléculas de água. O fluxo de electrões ao longo da cadeia respiratória implica libertação de energia que é utilizada na fosforilação de moléculas de ADP, formando uma quantidade significativa de ATP. Ocorre na membrana interna da mitocôndria.
Rendimento energético
A respiração aeróbia está associada a um alto rendimento energético, traduzido numa maior disponibilidade de ATP em relação à fermentação.
O balanço energético desta via catabólica é de 36 ou 38 ATP por cada molécula de glicose (correspondente a 40% de energia total da molécula).
Esta via catabólica envolve diferentes etapas.
Glicólise- é uma etapa comum à fermentação, em que uma molécula de glicose é desdobrada em duas moléculas de ácido pirúvico. Ocorre no hialoplasma.
Fermentação do acetil-CoA- cada molécula de ácido pirúvico é descarboxilada e oxidada antes de constituir uma molécula de acetilcoenzima A(acetilCOA).
Liberta-se uma molécula de CO2 e forma-se uma molécula de NADH. Ocorre na matriz da mitocôncria.
Ciclo de Krebs- sequência cíclica de reacções responsáveis pela completa oxidação de substrato orgânico. O acetilCoA entra no ciclo combinando-se um a um dos seus compostos.
Ocorrem duas descarboxilações e redução de quatro moléculas aceitadoras de iões hidrogénio e electrões (três NADH e uma FADH2). Forma-se uma molécula de ATP. Ocorre na matriz da mitocôndria.
Cadeia respiratória- as moléculas de NADH e FADH2, cedem os electrões a uma cadeia de proteínas transportadoras, ordenadas em função da sua afinidade para os electrões. No final desta série de reacções de oxirredução encontra-se o aceitador final de electrões, o oxigénio.
Este, juntamente com iões de hidrogénio da matriz da mitocôndria, dá origem a moléculas de água. O fluxo de electrões ao longo da cadeia respiratória implica libertação de energia que é utilizada na fosforilação de moléculas de ADP, formando uma quantidade significativa de ATP. Ocorre na membrana interna da mitocôndria.
Rendimento energético
A respiração aeróbia está associada a um alto rendimento energético, traduzido numa maior disponibilidade de ATP em relação à fermentação.
O balanço energético desta via catabólica é de 36 ou 38 ATP por cada molécula de glicose (correspondente a 40% de energia total da molécula).
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