14 Fermentação e Quimissíntese

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Alguns organismos são capazes de obter energia por processos que não 
utilizam o oxigênio como aceptor final de hidrogênios. Esses organismos 
realizam o processo de fermentação ou respiração anaeróbica.
Na fermentação alcoólica (etílica) realizada por leveduras 
(Saccharomyces cerevisae) um dos produtos finais é o álcool etílico. Além 
dessa substância também são produzidas moléculas de gás carbônico 
(CO2) e ATP (adenosina trifosfato).
Assim como na respiração aeróbica, a fermentação é um processo, 
cuja finalidade maior é obtenção de energia (ATP) a partir da degradação 
da glicose. Podemos dizer então que o CO2 e o álcool etílico são 
eliminados da célula, porque são resíduos tóxicos. 
O processo envolve apenas as reações da primeira etapa da 
respiração, a glicólise, onde são formadas quatro moléculas de ATP; 
como duas delas são gastas durante o processo, o saldo positivo de ATP 
para a célula é de 2 ATP. Essas reações ocorrem todas no hialoplasma 
da célula.
 A fermentação alcoólica ou etílica realizada pelas leveduras (fungo 
do tipo ascomiceto), é utilizada nas usinas de produção de etanol, nas 
panificadoras, pelas donas de casa para produção de pães e na produção 
de bebidas como a cachaça, o vinho e a cerveja. 
Outro tipo de fermentação é a acética. Algumas bactérias do gênero 
Acetobacter sp podem oxidar o álcool etílico transformando-o em ácido 
acético como no processo de produção de vinagre. Neste caso, falamos 
em fermentação acética.
A fermentação láctica, assim como a fermentação alcoólica, produz 
energia na forma de 2 ATP por molécula de glicose oxidada pelas bactérias 
do tipo lactobacilos. As etapas são as mesmas da fermentação alcoólica 
até a formação do ácido pirúvico. Esse ácido reage com o NADH2 
recebendo o H2 que o transforma em ácido lático. A fermentação láctica 
realizada pelas bactérias do tipo lactobacilos, é utilizada nas indústrias de 
laticínios para produção de alimentos derivados do leite como coalhadas, 
iogurtes, leites fermentados, entre outros.
 Além dos lactobacilos, as células musculares também realizam a 
fermentação láctica quando estão em atividade intensa e com déficit 
de oxigênio. O acúmulo de ácido láctico nas células musculares é 
responsável por sintomas como dores musculares e fadiga muscular.
O pãozinho de todo dia nos faz lembrar da importância da fermentação.
As fermentações funcionam todas da mesma maneira, a glicose é quebrada para fornecer 
energia sem a utilização de oxigênio. Os produtos de cada reação de fermentação vão 
depender do organismo.
Fermentação e Quimiossíntese
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A quimiossíntese é uma reação que produz energia química, 
convertida da energia de ligação dos compostos inorgânicos 
oxidados. Sendo a energia química liberada, empregada na produção 
de compostos orgânicos e gás oxigênio (O2), a partir da reação 
entre o dióxido de carbono (CO2) e água molecular (H2O), conforme 
demonstrado abaixo:
Primeira Etapa:
Composto Inorgânico + O2 → Compostos Inorgânicos oxidados + 
Energia Química
Segunda Etapa:
CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2
Esse processo autotrófico de síntese de compostos orgânicos 
ocorre na ausência de energia solar. É um recurso normalmente 
utilizado por algumas espécies de bactérias e arqueobactérias 
(bactérias com características primitivas ainda vigentes), recebendo a 
denominação segundo os compostos inorgânicos reagentes, podendo 
ser: ferrobactérias e nitrobactérias ou nitrificantes (nitrossomonas e 
nitrobacter, gênero de bactérias quimiossintetizantes).
As ferrobactérias oxidam substâncias à base de ferro para 
conseguirem energia química, já as nitrificantes, utilizam substâncias 
à base de nitrogênio.
Bactérias Nitrificantes
Presentes no solo, as nitrosomonas e nitrobacter, são importantes 
organismos considerados biofixadores de nitrogênio, geralmente 
encontradas livremente no solo ou associadas às plantas, formando 
nódulos radiculares.
A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogênio atmosférico 
(N2), transformando-o em amônia (NH3), reagente oxidado pela 
nitrossomona, resultando em nitrito (NO2-) e energia para a produção 
de substâncias orgânicas sustentáveis a esse gênero de bactérias.
O nitrito, liberado no solo e absorvido pela nitrobacter, também 
passa por oxidação, gerando energia química destinada à produção 
de substâncias orgânicas a esse gênero e nitrato (NO3-), aproveitado 
pelas plantas na elaboração dos aminoácidos.
Reação Quimiossintética nas Nitrossomonas:
1o) NH3 (amônia) + O2 → NO2- (nitrito) + Energia
2o) 6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 (Glicose/ Compostos 
Orgânicos) + 6 O2
Reação Quimiossintética nas Nitrobacter:
1o) NO2- (nitrito) + O2 → NO3- (nitrato) + Energia 
2o) 6CO2 +6H2O+Energia→C6H12O6 +6O2
Assim, podemos perceber que o mecanismo de quimiossíntese, 
extremamente importante para a sobrevivência das bactérias 
nitrificantes, também é bastante relevante ao homem. Conforme 
já mencionado, o nitrito absorvido pelas plantas, convertidos em 
aminoácidos, servem como base de aminoácidos essenciais à nutrição 
do homem.
Dessa forma, fica evidente a interdependência existente entre os 
fatores bióticos (a diversidade dos organismos) e os fatores abióticos 
(aspectos físicos e químicos do meio ambiente).
As bactérias nitrificantes e seu importante papel no ciclo do 
nitrogênio, fornecendo íons importantes para a produção de 
aminoácidos pelas plantas.
Bioquímica
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1. (ENEM 2012) Para preparar uma massa básica de pão, de-
ve-se misturar apenas farinha, água, sal e fermento. Parte do 
trabalho deixa-se para o fungo presente no fermento: ele utiliza 
amido e açúcares da farinha em reações químicas que resul-
tam na produção de alguns outros compostos importantes no 
processo de crescimento da massa. Antes de assar, é impor-
tante que a massa seja deixada num recipiente por algumas 
horas para que o processo de fermentação ocorra. 
Esse período de espera é importante para que a massa cresça, 
pois é quando ocorre a 
a) reprodução do fungo na massa. 
b) formação de dióxido de carbono. 
c) liberação de energia pelos fungos. 
d) transformação da água líquida em vapor d’água. 
e) evaporação do álcool formado na decomposição dos açúcares. 
 
2. (UFG 2012) Leia o texto a seguir.
[...] as pessoas sedentárias engajadas em aumentar o nível de 
atividade física devem começar de forma devagar e gradual 
para dar ao corpo tempo de se adaptar.
Disponível em: <www.copacabanarunners.net/sedentarismo-2.
html>. Acesso em: 9 fev. 2012. [Adaptado].
A orientação contida no texto é importante, pois nas pesso-
as sedentárias, durante a prática de exercícios físicos muito 
intensos, sem o devido condicionamento corporal, o oxigênio 
inspirado pode não ser suficiente para permitir a queima da gli-
cose nas células musculares. Nessas condições, essas células 
realizam, de modo alternativo, atividade anaeróbica. Embora 
tenha a vantagem de disponibilizar rapidamente energia (ATP), 
uma das consequências dessa atividade é a fadiga muscular 
causada pela produção e pelo acúmulo, nas células muscula-
res, de 
a) ácido lático. 
b) ácido pirúvico. 
c) dióxido de carbono. 
d) glicose 1,6-bifosfato. 
e) monóxido de carbono. 
 
3. (UFRGS 2010) Assinale a alternativa que preenche corre-
tamente as lacunas do enunciado a seguir, na ordem em que 
aparecem.
A fermentação é um processo utilizado por diferentes organis-
mos para obtenção de energia. Ela pode ser láctica ou alcoóli-
ca. Na fermentação ............., realizada por ................ , ocorre a 
formação de ................. e ............... . 
a) láctica – bactérias – ácido láctico – CO2 
b) alcoólica – leveduras – etanol – CO2 
c) alcoólica – bactérias – etanol – ácido pirúvico 
d) alcoólica – bactérias – etanol – ácido pirúvico 
e) láctica – bactérias – ácido pirúvico – CO2 
 
4. (PUCSP 2010) Determinadas sementes ricas em amido, 
quando se encontram em processo de germinação, produzem 
amilase e maltase, sendo utilizadas nessa fase juntamentecom 
a levedura na fabricação de cerveja. Sabe-se que a levedura 
obtém energia a partir da utilização de um açúcar simples, a 
glicose.
A partir dessas informações, NÃO é correto afirmar que 
a) as sementes em processo de germinação têm capacidade de 
digerir amido e maltose. 
b) as sementes em processo de germinação têm capacidade de 
transformar moléculas de um carboidrato complexo em moléculas 
de um monossacarídeo. 
c) a levedura utiliza um monossacarídeo produzido a partir de hi-
drólises realizadas por enzimas presentes nas sementes em ger-
minação. 
d) a levedura produz ácido lático a partir da utilização de glicose. 
e) a levedura produz etanol a partir da utilização de glicose. 
 
5. (PUCRJ) A produção de álcool combustível a partir do açú-
car da cana está diretamente relacionada a qual dos processos 
metabólicos de microrganismos a seguir relacionados? 
a) Respiração. 
b) Fermentação. 
c) Digestão. 
d) Fixação de N2. 
e) Quimiossíntese. 
6. (UFRGS 2014) As dores que acompanham a fadiga muscular 
têm como causa 
a) a utilização de lipídeos como fonte de energia. 
b) o acúmulo de oxigênio produzido pela respiração. 
c) a perda da capacidade de relaxamento do músculo. 
d) o acúmulo de ácido lático resultante da anaerobiose. 
e) a utilização do gás carbônico resultante da fermentação. 
 
7. (FUVEST 2013) A lei 7678 de 1988 define que “vinho é a 
bebida obtida pela fermentação alcoólica do mosto simples de 
uva sã, fresca e madura”. Na produção de vinho, são utilizadas 
leveduras anaeróbicas facultativas. Os pequenos produtores 
adicionam essas leveduras ao mosto (uvas esmagadas, suco e 
cascas) com os tanques abertos, para que elas se reproduzam 
mais rapidamente. Posteriormente, os tanques são hermetica-
mente fechados. Nessas condições, pode-se afirmar, correta-
mente, que 
a) o vinho se forma somente após o fechamento dos tanques, pois, 
na fase anterior, os produtos da ação das leveduras são a água e 
o gás carbônico. 
b) o vinho começa a ser formado já com os tanques abertos, pois o 
produto da ação das leveduras, nessa fase, é utilizado depois como 
substrato para a fermentação. 
c) a fermentação ocorre principalmente durante a reprodução das 
leveduras, pois esses organismos necessitam de grande aporte de 
energia para sua multiplicação. 
d) a fermentação só é possível se, antes, houver um processo de 
respiração aeróbica que forneça energia para as etapas posterio-
res, que são anaeróbicas. 
e) o vinho se forma somente quando os tanques voltam a ser aber-
tos, após a fermentação se completar, para que as leveduras reali-
zem respiração aeróbica. 
 
8. (UEPG 2013) Considerando-se os processos de fermenta-
ção, assinale o que for correto. 
01) Ao contrário da respiração aeróbia, na fermentação, a glicose 
é quebrada sem o consumo de oxigênio do ambiente e ocorre no 
citosol. 
02) A bactéria causadora do botulismo (Clostridium botulinum) é um 
exemplo de organismo anaeróbio estrito ou obrigatório, pois não se 
reproduz na presença de oxigênio. 
Fermentação e Quimiossíntese
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04) O fermento de padaria (Saccharomyces cerevisiae) faz crescer 
a massa do pão graças à produção de oxigênio, fato facilmente 
observado pela formação de bolhas cheias desse gás no meio da 
massa. 
08) As células musculares podem realizar tanto respiração aeróbia 
quanto fermentação láctica. A respiração ofegante dos atletas após 
exercício físico contribui para a remoção do ácido lático e o reabas-
tecimento de ATP e glicogênio. 
 
9. (ENEM 2013) A fabricação de cerveja envolve a atuação de 
enzimas amilases sobre as moléculas de amido da cevada. Sob 
temperatura de cerca de 65 °C, ocorre a conversão do amido 
em maltose e glicose. O caldo obtido (mosto) é fervido para a 
inativação das enzimas. Após o resfriamento e a filtração, são 
adicionados o lúpulo e a levedura para que ocorra a fermenta-
ção. A cerveja sofre maturação de 4 a 40 dias, para ser engar-
rafada e pasteurizada.
PANEK, A. D. Ciência Hoje, São Paulo, v. 47, n. 279, mar. 2011 
(adaptado).
Dentre as etapas descritas, a atividade biológica no processo 
ocorre durante o(a) 
a) filtração do mosto. 
b) resfriamento do mosto. 
c) pasteurização da bebida. 
d) fermentação da maltose e da glicose. 
e) inativação enzimática no aquecimento. 
 
10. (UFSC 2013) A fim de realizar um trabalho de Biologia, um 
estudante adicionou misturas de ingredientes em cinco garra-
fas plásticas pequenas, conforme o quadro abaixo. Imediata-
mente após a inserção dos ingredientes, o estudante colocou 
balões no gargalo das garrafas, como demonstrado na ilustra-
ção abaixo.
INGREDIENTES GARRAFAS
 1 2 3 4 5
Fermento biológico X X X X 
Farinha de trigo X 
Açúcar X X X X
Água Morna X X X
(25°C – 37°C)
Água Quente X X 
(80°C – 100°C)
Após 10 minutos de incubação, o estudante conferiu os resul-
tados.
Em relação aos resultados deste experimento, assinale a(s) 
proposição(ões) CORRETA(S). 
01) O fermento biológico é composto de leveduras e a produção de 
gás é resultado da fermentação, um processo de respiração aeróbi-
ca desenvolvido por estes organismos. 
02) Não ocorreu produção de gás na garrafa 2. 
04) Nas garrafas 1 e 2 houve produção de gás e os balões inflaram. 
08) O gás liberado após a reação de fermentação é o CO2. Além 
dele, através da quebra da glicose, a fermentação promove a pro-
dução de ATP e pode ter como subproduto o álcool. 
16) O balão da garrafa 1 inflou-se mais, em comparação com o 
da garrafa 2, porque o carboidrato presente na garrafa 1 é pre-
dominantemente um dissacarídeo, enquanto o da garrafa 2 é um 
polissacarídeo. 
32) Temperaturas muito altas impedem a reação de fermentação 
por degradarem os carboidratos envolvidos antes que as leveduras 
possam ter acesso a eles. 
1: [B]
A produção de dióxido de carbono durante a fermentação alcoólica 
realizada por micro-organismos do gênero Saccharomyces, resulta 
no crescimento da massa do pão. 
2: [A]
Quando a disponibilidade de gás oxigênio para a célula muscular 
é baixa a obtenção de energia se dá por meio da fermentação láti-
ca, o produto deste metabolismo é o ácido lático, que causa fadiga 
muscular. 
3: [B]
A fermentação alcoólica é feita por leveduras, ocorrendo, nesse 
caso, a formação de álcool e CO2. A fermentação láctica é realiza-
da por bactérias, formando ácido lático. 
4: [D]
A levedura Sacaromices cerevisae realiza a fermentação alcoólica 
e produz etanol a partir da utilização de glicose. Lactobacilos reali-
zam a fermentação lática e produzem ácido lático após utilizando a 
lactose (açúcar do leite). 
5: [B] 
6: [D]
Durante a fadiga muscular, os músculos esqueléticos perdem a ca-
pacidade de contração. Ocorre fornecimento insuficiente de oxigê-
nio para a respiração aeróbia. As células realizam a fermentação 
láctica, produzindo ácido láctico, que é tóxico e provoca dores in-
tensas. 
7: [A]
As leveduras utilizadas na produção vinícola são fungos unicelula-
res anaeróbicos facultativos. Misturados ao mosto das uvas em tan-
ques abertos, eles realizam a respiração aeróbica, liberando CO2 
e H2O. Em tanques fechados, em ambiente anóxico, as leveduras 
realizam a fermentação alcoólica, produzindo o álcool etílico e CO2. 
8: 01 + 02 + 08 = 11.
Bioquímica
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[04] Incorreto: O fermento biológico (Saccharomyces cerevisae) faz 
crescer a massa do pão graças à produção de CO2 (gás carbônico) 
durante o processo de respiração anaeróbica, denominado fermen-
tação alcoólica. 
9: [D]
A atividade bilógica dos fermentos utilizados na produção de cer-
veja ocorreu durante a conversão da maltose em glicose e, poste-
riormente, a transformação anaeróbica da glicose em álcool etílico 
e gás carbônico. 
10: 04 + 08 + 16 = 28.
[01] Falsa. A fermentação alcoólica é um fenômeno anaeróbico.
[02] Falsa. A garrafa 2 produziu gás devido à fermentação dos açú-
cares presentes na farinha de trigo.
[32] Falsa. Temperaturas muito altas podem matar as leveduras oudificultar a ação das enzimas envolvidas na fermentação. 
Fermentação e Quimiossíntese