O ATP armazena em suas ligações fosfato, grande parte da energia desprendida pelas reações exergônicas. Além disso, o ATP tem a capacidade de liberar, por hidrólise, essa energia para promover reações endergônicas.
É importante destacar que o ATP funciona dentro da célula como uma reserva de energia, que pode ser usada em qualquer momento que a célula necessitar. O ATP é um nucleotídeo formado por uma molécula de adenina (base nitrogenada), uma molécula de açúcar ribose e três fosfatos (representados por P).
O conjunto adenina + ribose forma a adenosina fosfato (AMP). Com a adição de mais um fosfato, forma-se a adenosina difosfato (ADP) e com a adição do terceiro fosfato, forma-se finalmente a adenosina trifosfato (ATP). Na fermentação, o aceptor final de hidrogênios é um composto orgânico.
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Algumas bactérias realizam a fermentação, pois para algumas bactérias anaeróbicas, o oxigênio é letal e elas só ocorrem em ambientes muito restritos, como solos profundos e regiões onde o teor de oxigênio é praticamente zero. Essas micro-organismos são considerados anaeróbios estritos. Como exemplo podemos citar o bacilo causador do tétano, o Clostridium tetani.
No entanto, há organismos anaeróbios facultativos, que realizam a fermentação na ausência de oxigênio e a respiração aeróbia na presença desse gás. É o caso de certos fungos [1], como o Saccharomyces cerevisae (levedura) e de algumas bactérias.
Na fermentação, a glicose é degradada parcialmente, na ausência de oxigênio, em substâncias orgânicas mais simples, como o ácido lático (fermentação lática) e o álcool etílico (fermentação alcoólica).
Nesses processos, há um saldo de apenas duas moléculas de ATP por molécula de glicose degradada. Portanto, o ganho energético é maior na respiração aeróbia do que na fermentação.
A fermentação ocorre no citosol. Inicialmente acontece a glicólise, quando a molécula de glicose é degradada em dois piruvatos, cada um com três carbonos, com saldo de dois ATP. Essa etapa é comum tanto para a fermentação como para a respiração.
Na fermentação lática, o piruvato é transformado em ácido lático pela utilização de íons hidrogênio transportados pelo dinucleótido de nicotinamida e adenina (NADH) formados na glicólise. Não há liberação de gás carbônico. A fermentação lática é realizada por algumas bactérias (lactobacilos), alguns protozoários, fungos e por células do tecido muscular humano.
Quando uma pessoa realiza atividade física muito intensa, há insuficiência de gás oxigênio para manter a respiração celular nos músculos e liberar a energia necessária. Nesses casos, as células degradam anaerobicamente a glicose em ácido lático. Cessada a atividade física, o ácido lático formado é transformado novamente em piruvato, que continua a ser degradado pelo processo aeróbio.
A indústria alimentícia emprega a atividade de fermentação lática das bactérias na produção de vários alimentos, como queijos, coalhadas e iogurtes. Algumas vitaminas, como as do complexo B, são produzidas em nosso intestino graças à ação dos lactobacilos.
Pode ocorrer a fermentação lática nas nossas células musculares. Quando submetemos nossas células musculares a uma atividade intensa pode ocorrer que o oxigênio levado às células dos músculos não seja suficiente para suprir as atividades energéticas dos mesmos.
Na falta de oxigênio a célula realiza a fermentação, liberando ácido lático para as células do músculo, produzindo dor, cansaço ou cãibra.
Veja também: Como é feito o iogurte industrial e como fazer iogurte caseiro [2]
Na fermentação alcoólica, inicialmente o piruvato libera uma molécula de dióxido de carbono (CO2), formando um composto com dois carbonos que sofre redução pelo NADH, originando álcool etílico.
A fermentação alcoólica ocorre principalmente em bactérias e leveduras. Entre as leveduras, que são fungos microscópicos, a espécie Saccharomyces cerevisae é utilizada na produção de bebidas alcoólicas.
Esse levedo transforma suco de uva em vinho e suco de cevada em cerveja. O suco da cana-de-açúcar fermentado e destilado produz o álcool etílico (etanol), usado como combustível [3] ou na produção de aguardente.
O levedo também é empregado para fazer pão. Nesse caso, o CO2 produzido por fermentação fica armazenado no interior da massa, em pequenas câmaras, fazendo-a crescer. Ao assar a massa, as paredes dessas câmaras se enrijecem, mantendo a estrutura alveolar.
Veja também: Ácidos carboxílicos [4]
A fermentação acética é realizada por bactérias denominadas acetobactérias. Esses microrganismos produzem o ácido acético, que é utilizado pelo homem na fabricação de vinagre. O ácido [5] acético também é responsável pelo azedamento do vinho e dos sucos de frutos.
O ácido acético está presente no vinagre caseiro (5% do vinagre é de ácido acético e o restante é água). Além de ser usado na alimentação, o ácido acético é encontrado na produção de compostos orgânicos como plásticos, esteres, acetatos de celulose e acetatos inorgânicos.
»CARVALHO, Irineide Teixeira de. Microbiologia dos alimentos. 2016.
»RIZZON, Luiz A.; MENEGUZZO, Julio; MANFROI, L. Sistema de produção de vinagre. Embrapa Uva e Vinho, Bento Gonçalves. Dez, 2006.
»AMORIM, H. V.; ALCOÓLICA, Fermentação. Ciência e Tecnologia. Piracicaba. São Paulo, 2005.