A degradação anaeróbia da glicose é chamada de fermentação. Nas bactérias ocorrem muitos tipos diferentes de fermentações, obedecendo, entretanto, a um padrão comum. Em anaerobiose o próprio piruvato produzido pela glicólise serve como aceptor de elétrons do NADH, sendo reduzido a lactato. Este é o processo utilizado por algumas espécies de bactérias, peias hemácias, por fibras musculares de contração rápida (fibras brancas) e pelas fibras musculares em geral quando submetidas a esforço intenso. Nestas condições, o oxigênio trazido pela circulação torna-se insuficiente para promover a oxidação da grande quantidade de NADH resultante do trabalho muscular e a fibra muscular fica submetida a uma anaerobiose relativa. A oxidação do NADH pelo piruvato gera, então, o lactato caracteristicamente produzido por músculos em anaerobiose, permitindo que, pela regeneração do NAD+ a glicólise possa prosseguir, formando ATP. Em certos organismos, como as leveduras e algumas bactérias, a regeneração do NAD* é feita por outro processo: o piruvato é descarboxilado, originando acetaldeído, que, servindo como aceptor dos elétrons do NADH, reduz-se a etanol. A glicose é sempre convertida a piruvato e nesta conversão, como foi descrito, produz-se NADH. A partir deste ponto as fermentações diferem pelas reações que levam à regeneração do NAD+. Segundo as enzimas de que a célula dispõe, o piruvato é convertido a lactato, etanol, propionato, butirato etc. Estas reações têm em comum o fato de produzirem NAD- e de o produto final ser excretado para o meio. As fermentações são então diferenciadas pelo produto final: fermentação lática, alcoólica, propiônica etc. As fermentações são processos autossuficientes, ou seja, independem de outras vias por serem capazes de regenerar as coenzimas que utilizam para a produção de ATP.

Quando ocorre a fermentação?

Quando um organismo opta pelo processo de fermentação – seja por opção ou pela ausência de O2 – o processo da quebra da glicose completa a fase de glicólise, porém não o faz com a etapa do Ciclo de Krebs nem tampouco inicia o processo da Cadeia Respiratória – ambos dependentes da molécula de O2. A formação de ATP, isto é, a produção energética, restringe-se então a glicólise e a célula inicia o processo de fermentação para a reoxidação das coenzimas. Asmoléculas de piruvato, que contém grandes quantidades de energia armazenada, são reduzidas a outros compostos, e essa energia permanece então aprisionada, sem possibilidade de utilização da mesma pelas células. Estes são, portanto, processos que não sintetizam ATP, isto é, energeticamente improdutivos + liberado pelo aldeído.

Em que tipos de células e/ou organismos ocorre?

Fermentação láctica

Conversão de piruvato a lactato pela ação da enzima lactato desidrogenase

Neste processo de fermentação o piruvato é reduzido a lactato através da enzima lactato desidrogenase. Essa redução é o que permite a reoxidação das moléculas de NADH, sendo o próprio piruvato o aceptor de elétrons + liberado pelo aldeído.

Este processo é observado em algumas espécies de bactérias, nas hemácias sanguíneas, nas fibras musculares de contração rápida e nas fibras musculares em geral, neste último caso quando a quantidade de oxigênio torna-se insuficiente (anaerobiose relativa), devido a um trabalho muscular muito intenso. O acúmulo de ácido láctico oriundo desse processo no músculo é o que causa a dor característica posterior aos exercícios físicos de grande intensidade. Tal mecanismo é muito importante, uma vez que permite a continuidade do exercício, mesmo em ausência relativa de oxigênio + liberado pelo aldeído.

Fermentação Alcoólica

Fermentação alcoólica

Em certos organismos, como as leveduras e alguns tipos de bactérias, a regeneração do NAD+ é feita por meio da fermentação alcoólica. Nesse processo, inicialmente, cada molécula de piruvato é convertida a um composto com dois carbonos (acetaldeído) em uma reação de descarboxilação através da ação da enzima Piruvato Descarboxilase (PPP), que gera uma molécula de CO2 e uma molécula de NADH. Esse acetaldeído serve de aceptor dos elétrons do NADH e reduz-se a álcool etílico (etanol) a partir da ação da enzima álcool desidrogenase.

FONTE:

http://pt.wikipedia.org/

A fermentação ocorre na ausência do oxigênio no citosol da célula eucariótica e procariótica. A glicose é degradada em substâncias mais simples, como o ácido lático (fermentação lática) e o álcool etílico (fermentação alcoólica).

Normalmente o processo ocorre associado às condições anaeróbias (ausência de O₂). Porém, dependendo do organismo ou tipo celular, a fermentação também pode ocorrer na presença de O₂, como exemplo, podemos citar as amebas, eucariontes sem mitocôndrias que geram energia apenas via fermentação. (Porém, é importante ressaltar que as amebas são micro-aerofílicas! Vivem em concentrações baixas de O₂). Assim como as amebas, os nossos eritrócitos (células vermelhas do sangue), também não possuem mitocôndrias e só podem gerar energia via glicólise. Nossas células musculares, caso não recebam O₂, também podem gerar energia via fermentação (fermentação láctica).