Por Dr. David Warmflash – Atualizado em 24 de março de 2022

Quando as células quebram moléculas orgânicas como a glicose, elas precisam de um aceptor final de elétrons para liberar energia. Na presença de oxigênio, esse papel é preenchido pela cadeia mitocondrial de transporte de elétrons, um processo conhecido como respiração celular. Na sua ausência, as células dependem de uma via diferente chamada fermentação, que utiliza moléculas orgânicas produzidas dentro da célula como aceitador de elétrons.

1. O que é fermentação?

A fermentação é uma rota metabólica anaeróbica que converte glicose em ATP enquanto regenera NAD ⁺ do NADH. Os produtos finais variam dependendo do organismo:a levedura produz etanol e dióxido de carbono, enquanto muitas células animais produzem ácido láctico.

2. Fermentação vs. Respiração Celular

• Requisito de oxigênio: A respiração precisa de O₂; a fermentação não.
• Rendimento energético: Uma molécula de glicose produz aproximadamente 36–38 ATP por meio da respiração, mas apenas 2 ATP por meio de fermentação.
• Velocidade: A fermentação é rápida, permitindo a sobrevivência durante curtas faltas de oxigênio.

Mesmo quando o oxigénio é abundante, alguns organismos, nomeadamente as leveduras, favorecem a fermentação se a glicose for abundante, porque permite a rápida geração de ATP e a produção de subprodutos valiosos, como o etanol.

3. Glicólise:o precursor de ambas as vias

A glicólise é a quebra universal e independente de oxigênio da glicose em duas moléculas de piruvato, produzindo 2 ATP e 2 NADH. É o ponto de entrada comum para fermentação e respiração.

4. Da glicólise à fermentação

Após a glicólise, o piruvato é encaminhado para diferentes destinos:

• Levedura (fermentação alcoólica): O piruvato é descarboxilado em acetaldeído e depois reduzido a etanol, liberando CO₂ .
• Células animais (fermentação de ácido láctico): O piruvato é reduzido a lactato pela lactato desidrogenase, regenerando o NAD ⁺ .

Estas reações permitem que as células continuem a produzir ATP através da fosforilação ao nível do substrato quando a cadeia mitocondrial está inativa.

5. Produção de ATP por fermentação

Apenas a fase glicolítica contribui com ATP na fermentação, produzindo 2 ATP por molécula de glicose. Embora seja muito menos eficiente que a respiração, a fermentação é essencial para as necessidades energéticas de curto prazo durante a hipóxia, como a atividade muscular intensa.

6. Significância Biológica

A fermentação permite a vida em nichos anaeróbicos – fontes de águas profundas, intestino e tecidos vegetais. Também proporciona flexibilidade metabólica, permitindo que os organismos sobrevivam a quedas repentinas na disponibilidade de oxigênio.

7. Aplicações Práticas

As culturas humanas aproveitam a fermentação para:

• Pães fermentados (CO₂ produção).
• Bebidas alcoólicas (produção de etanol).
• Alimentos fermentados como iogurte, kefir, kimchi e kombuchá (ácido láctico, ácido acético).

Esses processos não apenas criam sabores desejáveis, mas também melhoram a segurança e a digestibilidade dos alimentos.

Principal conclusão: A fermentação é uma via vital e independente de oxigénio que fornece uma fonte de energia rápida, embora de baixo rendimento, e sustenta muitos dos alimentos e bebidas que apreciamos.