Fermentação Alcoólica

A fermentação alcoólica, em que o piruvato se transforma em etanol (álcool etílico) e gás carbônico, é feita por algumas bactérias e leveduras, como a Saccharomyces cerevisiae, que serve na produção de bebidas alcoólicas. O vinho resulta da fermentação do açúcar da uva; a cerveja, da fermentação da glicose da cevada; a cachaça da glicose da cana-de-açúcar. O fermento utilizado na fabricação de pães, biscoitos, bolos, em padarias, também conhecido como fermento biológico, constitui-se de grande número de células do fungo Saccharomyces cerevisiae. O gás carbônico origina pequenas bolhas que inflam a massa, fazendo-a crescer, enquanto o álcool produzido no processo é eliminado pelo calor do forno, por esse motivo, as pessoas, ao se alimentarem de pão não ficam embriagadas.

Fonte: apostila Dom Bosco

Fermentação Láctica

É um processo realizado por algumas bactérias, fungos, protozoários e células musculares. A fermentação láctica, realizada por bactérias denominadas lactobacilos, é usada na produção de iogurtes e coalhadas. Nesse tipo de fermentação, as moléculas de piruvato transformam-se em lactato por meio da utilização dos íons hidrogênios transportados pelo NADH.

Trabalho Muscular

Quando um indivíduo realiza atividade física intensa, o suprimento de oxigênio que chega até seus músculos, pode ser insuficiente para suprir a demanda de O2 necessária à respiração aeróbia das células musculares. Nesse caso, o suprimento de ATP para a célula seria prejudicado e esta passa a realizar também a respiração anaeróbia das células musculares ou fermentação láctica. Ela gera menor quantidade de ATP mas garante energia em caso de emergência. Um problema relacionado é o acúmulo de ácido láctico na forma de lactato, responsável pela sensação de fadiga, cãimbra e dor muscular após os exercícios.

Fonte: apostila Dom Bosco

Fermentação Acética

Fermentação Acética é a transformação do álcool em ácido ácetico, é usada na produção de vinagres, onde inicialmente a levedura S. cerevisiaer realiza a fermentação alcoólica do piruvato, formando o etanol e o gás carbônico. Nas indústrias, a concentração de álcool é controlada para ficar entre 10% e 12%. Nessa solução que contém álcool coloca-se a bactéria Acetobacter aceti que, na presença de oxigênio, transforma o etanol em ácido acético ou vinagre. Esse tipo de fermentação também é usado na produção de iogurtes.

Fermentação

A fermentação é realizada por organismos que vivem sem a presença do oxigênio, como fungos e bactérias, e também pode ser realizada por células. É, consequentemente, uma forma anaeróbia de se obter energia.

Este é um processo que produz pouca energia, que degrada parcialmente a glicose em duas moléculas de piruvato, liberando mais duas moléculas de NADH e rende um total de 2 ATP. Dependendo do organismo que realizou a fermentação, o piruvato transformará-se em ácido láctico ou álcool etílico.

Fonte: http://pre-vestibular.arteblog.com.br/17136/Biologia-Molecular-Respiracao-aerobica-e-fermentacao/

Vídeo explicando a Respiração Celular

ATP

Cadeia Respiratória

 A Cadeia Respiratória, também conhecida como transportadora de elétrons, ocorre nas cristas mitocondriais, com a participação do oxigênio (O₂). Essa é a etapa da respiração celular que produz a maior quantidade de energia (34 ATP). As moléculas de FAD (flavina adenina dinucleotídeo) e NAD (nicotinamina adenina dinucleotídeo) transportam átomos de hidrogênio (H), que tornam-se íons H⁺, pois doam elétrons para uma cadeia de transporte de elétrons. Esses elétrons são transportados até os citocromos, conjunto de proteínas. Os íons H⁺ e os elétrons se juntam com oxigênio (O₂), formando água.
O quadro a seguir representa a cadeia respiratória:

 A Respiração Celular produz aproximadamente 38ATP no total, sendo 34ATP produzidos na cadeia transportadore de elétrons, 2 na Glicólise e 2 no Ciclo de Krebs. É a etapa aeróbica da respiração celular que produz mais energia.

Ciclo de Krebs

O Ciclo de Krebs, também conhecido como Ciclo do Ácido Cítrico,é um conjunto de reações com objetivo de tirar o carbono (CO2) da molécula, e é iniciado quando o Piruvato, originado da glicólise, é transportado para o interior da mitocôndria pelo acetil coenzima A (CoA). Nessa passagem ocorre a descarboxilação do Piruvato, que libera uma molécula de CO2 e hidrogênio, transformando-se em acetil (2C). Essa transformação ocorre duas vezes, pois o Piruvato é liberado em dobro ao final da glicólise. Os átomos de hidrogênio liberados são capturados pelo NAD e FAD, que se transformam em NADH e FADH2.

          Os produtos formados durante o ciclo de Krebs são duas moléculas de ATP, moléculas NADH e FADH2, e CO2 a serem eliminadas do organismo.

Glicólise

A glicólise é o principal processo de utilização da energia proveniente da glicose, presente nos mais antigos até os mais complexos e recentes organismos. Ela é uma forma de produção de energia anaeróbica, sendo o Ciclo de Krebs e a Cadeia Respiratória (ambos aeróbicos) a sequência desse processo.
A glicólise é uma sequência de reações enzimáticas divididas em 2 partes: a primeira ocorre com o gasto de 2 ATP, e vai até a formação de duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato; e a segunda ocorre com a produção de 4 ATP em reações oxidativas, sendo o NADH o transportador dos hidrogênios liberados na desidrogenação.
O rendimento total desse processo é, portanto, de 2 ATP (levando em consideração apenas uma molécula de glicóse).

Equação Geral:
Glicose  +  2ADP  +  2Pi  +  2NAD+  ------>  2Piruvato  +  2ATP  +  2NADH  +  2H2O  +  2H+

Tipos de Respiração

  A Respiração Celular é dividida em dois tipos: Respiração Aeróbia (Aeróbica) e Respiração Anaeróbia (Anaeróbica).
  A Respiração Aeróbia ocorre com a presença de oxigênio (O₂ ) substância receptora final dos átomos liberados de hidrogênio, produzindo mais energia em comparação com a Anaeróbia. Ela acontece em três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A glicólise ocorre fora da mitocôndria, sem a participação de oxigênio. O ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ocorrem no interior da mitocôndria com oxigênio.
  A Respiração Anaeróbia ocorre sem a presença do oxigênio. Ela produz menos energia (ATPs) do que a Aeróbia. Muitas bactérias não sobrevivem a ambientes com o gás oxigênio, sendo denominadas anaeróbias obrigatórias. Entretanto, existem outros tipos de bactérias que conseguem se adaptar a ambientes com ou sem O₂ ,  chamadas de anaeróbias facultativas. A principal forma de obtenção de energia por respiração anaeróbica é através da fermentação, que ocorre nas nossas celulas musculares, onde o fornecimento de oxigênio não é suficiente para suprir o esforço necessário. 

Mitocôndrias

Mitocôndrias são organelas membranosas citoplasmáticas, revestidas por duas membranas lipoproteicas, e elas estão presentes nos organismos eucariontes. Sua principal função é fornecer energia para as células, por meio de reações como o ciclo de Krebs, a cadeia respiratória e o sistema ATP sintetase. Ela converte o açúcar dos alimentos em energia (ATP). Em cada célula, o número de mitocôndrias varia de acordo com diversos fatores, sendo algum deles as condições alimentares, genéticas e de condicionamento físico.
Observando a imagem abaixo podemos perceber a presença da crista mitocondrial (cresta), dobras da membrana que aumentam a superfície interna da mitocôndria. A matriz mitocondrial é a parte da mitocôndria onde se encontra as enzimas do ciclo de Krebs, enzimas de oxidação dos ácidos graxos, íons, cálcio e magnésio. Também se encontra o DNA, RNA e ribossomos mitocondriais. A grande diferença entre a membrana interna e externa é que a externa é permeável, enquanto a interna é impermeável.

http://www.infoescola.com/biologia/mitocondrias-organelas-celulares/

O que é Respiração Celular

Primeiramente vamos nos familiarizar com o tema do blog. A respiração celular é um processo realizado pelos seres vivos para a obtenção de energia. Todos os seres vivos realizam a respiração celular, exceto os vírus, pois eles são organismos acelulares, ou seja, eles não possuem células. Esse processo biológico é responsável pela obtenção de energia química utilizada para a manutenção das atividades celulares, por exemplo a divisão celular e a manutenção da temperatura corporal.