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Fermentação
Rodrigo Oliveira Aguiar
(PPGBAA/UFRA)
Ministério da Educação
Universidade Federal Rural da Amazônia-UFRA
Instituto Sócio Ambiental e dos recursos Hídricos-
ISARH
PROGRAMA DE PÓSGRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA APLICADA À 
AGROPECUÁRIA (PPGBAA)
Metabolismo
É o conjunto de transformações que as
substâncias químicas sofrem no interior
dos organismos vivos
 ANABOLISMO
Reações químicas que produzem nova matéria
orgânica nos seres vivos. Sintetizam-se novos
compostos (moléculas mais complexas) a partir
de moléculas simples (com consumo de energia
sob a forma de ATP)
 CATABOLIMO
Reações catabólicas, ou reações de
decomposição/degradação, são reações
químicas que produzem grandes quantidades
de energia (ATP) a partir da decomposição ou
degradação de moléculas mais complexas
(matéria orgânica).
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As reações metabólicas podem ser 
classificadas em
 1 EXOTERMICA OU EXERGÔNICA
-Reações que liberam energia quando 
ocorrem
Ex: Fermentação e respiração aeróbica
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 2 ENDOTERMICA OU EXERGÔNICA
-Reações que absorvem energia quando 
ocorrem
EX: Fotossíntese e quimiossíntese
Fermentação
 A Fermentação é um processo anaeróbio de síntese de ATP
(trifosfato de adenosina) sem o envolvimento da cadeia
respiratória, etapa característica do processo de Respiração
celular
 Processo anaeróbio de transformação de uma substância em 
outra, produzida a partir de microrganismos, tais como bactérias e 
fungos, chamados nestes casos de fermentos.
 A Fermentação é um processo de obtenção de energia utilizado
por algumas bactérias e outros organismos. Ele ocorre com a
quebra da glicose (ou outros substratos como o amido) em
piruvato, que depois é transformado em algum outro produto,
como o álcool etílico e lactato
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Energia
 A Energia pode ser definida
como a capacidade de gerar
mudança ou realizar trabalho, e
também como a capacidade
para rearranjar uma porção de
matéria.
 Trabalho: movimentação de 
matéria contra forças opositoras 
(gravidade, atrito e etc.).
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Organismos vivos precisam de 
energia para:
 Desempenho de trabalho mecânico e contração muscular e outros 
movimentos celulares
 Transporte ativo de moléculas e íons
 Síntese de moléculas a partir de compostos mais simples
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ATP
 1mol ATP= 7300 cal (7,3 Kcal) 
a ADP= 10900 to AMP (10,9 
Kcal)
 1mol de glicose = 671KCal
 1 Cal= 4,18 J
 1 mol de glicose= 160 kJ
 1 mol de ATP = 1,8 Kj
 1,000 joules = 1 kilojoule = 1 
Btu
 1 Watt= 1J/s (unidade de 
potencia)
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Aceptores Universais de elétrons
A fotofosforilação envolve a oxidação da 
H2O a O2, onde o NADP
+ é o aceptor de 
elétrons e é absolutamente dependente 
da energia luminosa.
a fosforilação oxidativa ocorre nas mitocôndrias e a 
fotofosforilação, nos cloroplastos
Aceita um próton H+ e 2 elétrons
(íon hidreto)
Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (fosfato)
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FAD e FMN
A fosforilação oxidativa envolve a redução do O2 a H2O 
com elétrons doados pelo NADH e FADH2, e ocorre 
igualmente na presença de luz ou na escuridão.
Aceita 2 Hidrogênios
(2 prótons e 2 elétrons)
Flavina Adenina Dinucleotídeo
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Transformação da energia 10
Estruturas e organelas da célula 
vegetal
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Fotossíntese 12
E os animais? Como obtém 
energia?
13
Ciclo de Krebs 14
15
Mas o que acontece se faltar 
oxigênio ?
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Via Glicolítica e suas possíveis rotas metabólicas (A.LEHNINGER)
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Produtos da fermentação 18
Tipos de Fermentação 19
 Via catabólica
Glicose  etanol + CO2 
 Piruvato sofre descarboxilação 
(irreversível);
 Catalisada pela piruvato descarboxilase;
 Tiamina pirofosfato (TPP) – estabilidade 
entre as cargas negativas;
 Acetaldeído é reduzido a etanol;
 Reação final:
Glicose + 2ADP + 2 Pi  2 etanol + 2 CO2 + 2 
ATP + 2 H2O
 Importância: NADH oxidado em NAD+
Fermentação Alcoólica 20
 leveduras que destacam-se como produtoras do etanol:
Saccharomyces, Schizosaccharamyes, Pichia;
Saccharomyces
Schizosaccharamyes Pichia
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Produção de etanol:
 é o solvente mais comum;
 matéria-prima de maior uso no laboratório e na indústria química.
Saccharomyces cerevisae;
 crescimento vigoroso e uma elevada tolerância ao etanol 
grande rendimento final;
 etanol é inibidor em altas concentrações (tolerância das leveduras)
 crescimento cessa a 5% de etanol (v/v)
 taxa de produção zero em 6 a 10% de etanol (v/v);
Glicose --- enzimas da levedura --- 2 etanol + 2 CO2
 sacarose, sucos de frutas, milho, melaço, beterrabas, batatas,
malte, cevada, aveia, centeio, arroz sorgo;
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Bebidas destiladas:
 Cachaça
 produzida com o álcool;
 a coluna de destilação fracionada não precisa ser tão eficiente,
60% de H2O - teor alcoólico aprox. 40º GL;
 Vodca: a partir de cereais;
 Uísque: a partir de cevada;
 Uísque bourbon: a partir de milho.
Bebidas Fermentadas:
 Vinho
 uva sofre fermentação;
 líquido é filtrado e colocado em barris e garrafas;
 sabor e o aroma de um vinho dependem muito do tipo de uva
 Cerveja: a partir da cevada; 
 Champanhe: a partir da uva. 
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 classificada em dois tipos:
 Homolática e Heteroláctica
 Gram (+)
Carnobacterium,
Enterococcus,
Lactococcus,
Lactobacillus,
Lactosphaera,
Fermentação Lática 24
Leuconostoc,
Oenococcus,
Pediococcus,
Streptococcus,
Tetragenococcus,
Vagococcus e
Weissella.
• O abaixamento do pH (aumento de acidez)
causado pelo ácido láctico provoca a
coagulação das proteínas do leite e a
formação do coalho, usado na fabricação de
queijos e iogurtes.
•
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• O sabor azedo do leite
fermentado deve-se
ao ácido láctico
formado e eliminado
pelos lactobacilos.
• (probiótico)
 Streptococcus thermophilus é o
microorganismo mais importante
em alimento
 Rhizopus oryzae – apresenta produção
comparável às bactérias
homofermentativas quando em meio
glicose;
 Uso preferível - tempo gasto na
fermentação é menor e a separação do
produto, mais simples.
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 A fermentação láctica,
tal como a alcoólica,
realiza-se em duas fases:
 1ª fase: glicólise
 2º Fase: Fermentação
Equação: Glicose + 2ADP + 2 Pi → 2 lactato + 2 ATP + 2 H2O + 2 H
+
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 Consiste na oxidação parcial,
aeróbica, do álcool etílico, com
produção de ácido acético;
 produção de vinagre comum e do
ácido acético industrial;
 deterioração de bebidas de baixo
teor alcoólico e na de certos
alimentos;
 Acetobacter ou Gluconobacter,
pertencentes a família
Pseudomonaceae.  ácido acético e
CO2
Fermentação acética 28
 Bactéria ideal:
 resiste à elevada
concentração de álcool e de
ácido acético;
 pouca exigência nutritiva;
 elevada velocidade de
transformação do álcool em
ácido acético;
 bom rendimento de
transformação (sem
hiperoxidar o ácido acético);
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 Mecanismo de fermentação:
 Acetobacter realizam processos catabólicos e anabólicos
por aerobiose e anaerobiose.
 O mecanismo de produção do ácido acético ocorre em
duas etapas:
 É formado o acetaldeído por oxidação;
 O acetaldeído é convertido a ácido acético. (75% do
acetaldeído é convertido a ácido acético e os 25%
restantes a etanol)
H2O
NAD NADH2
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 A reação química realizada por bactérias anaeróbias,
através da qual se forma o ácido butírico;
 Se produz, a partir da lactose ou do ácido láctico com
formação de ácido butírico e gás;
 É característica das bactérias do gênero Clostridium :
-Surgimento de odores pútridos e desagradáveis
Fermentação Butírica 31
 BactériasProdutoras de Ácido Butírico:
 solo, plantas, esterco (leite);
 Clostridium tyrobutyricum e Clostridium butyricum.
 Anaeróbias, formadoras de esporos, temperatura ótima de
37°C;
 não crescem bem no leite porque contêm O2 –queijo
(condições anaeróbias);

Clostridium butyricum
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Obrigado
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