FERMENTAÇÃO DE CARBOIDRATOS E CELULOSE

INTRODUÇÃO TEÓRICA
Glicólise
Na glicólise, o primeiro estágio da respiração, a glicose, um açúcar de 6 carbonos, é dividido em dois açúcares de 3 carbonos, que são oxidados e rearranjados para produzir duas moléculas de piruvato. Além de preparar um substrato para oxidação do ciclo do ácido tricarboxílico, a glicólise produz uma pequena quantidade de energia química na forma de ATP e NADH. A glicólise ocorre em todos os organismos vivos (procariotos e eucariotos). Este processo não requer oxigênio para converter glicose a piruvato, e o metabolismo glicolítico pode se tornar o principal modo de produção de energia em tecidos vegetais em baixos níveis de oxigênio, por exemplo, em raízes de …exibir mais conteúdo…

A glicólise deste modo não pode continuar operando, devido ao suprimento da célula em NAD+ ser limitado, e o NAD+ se torna disponível no estado reduzido (NADH), a reação catalizada pelo gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase não pode ocorrer. Para superar este problema, plantas e outros organismos podem metabolizar todo piruvato através do Metabolismo Fermentativo. Na fermentação alcóolica, as duas enzimas piruvato descarboxilase e álcool desidrogenase agem sobre o piruvato, produzindo etanol e CO2 e oxidando NADH no processo. Na fermentação do ácido lático, mais comum em mamíferos, a enzima lactato desidrogenase usa NADH para reduzir piruvato a lactato, regenerando NAD+ [1].

Figura 1: Via Glicolítica e suas possíveis rotas metabólicas. A fermentação não libera toda a energia viável em cada molécula de açúcar. A energia livre padrão (DG0) para a completa oxidação da glicose é -2880kJ mol-1 (-686 kcal mol-1). O valor de DG0, para a síntese de ATP é -31,8 kJ mol-1 (-7,6 kcal mol-1). Entretanto sobre condições não padrão que normalmente ocorrem nas células, a síntese de ATP requer uma entrada de energia livre de aproximadamente 50,2 kJ mol-1 (12 kcal mol-1). Dando a síntese de duas moléculas de ATP para cada glicose que é convertidas em etanol (ou lactato), a eficiência da fermentação anaeróbica, que é, a energia estocada como ATP relativa a energia potencialmente viável na molécula de glicose é de