Fermentação - Forma de se obter energia

Em condições de exercício intenso, o gás oxigênio obtido pela respiração pulmonar pode ser insuficiente para suprir as necessidades das células musculares no trabalho de obter energia a partir da respiração celular.

No entanto, mesmo na ausência de gás oxigênio, nossas células musculares podem realizar a liberação da energia disponível na glicose, levando à formação de moléculas de ATP, ainda que em menor quantidade. Nessas condições, as células musculares realizam a fermentação láctica, processo que é praticamente idêntico à glicólise (primeiro conjunto de reações da respiração celular), com a diferença de que o ácido pirúvico é transformado em ácido láctico com a formação de 2 ATPs:

Apesar do rendimento energético menor, a fermentação garante o fornecimento de energia para o músculo. O ácido láctico formado nessas condições tem sido associado à dor muscular e à fadiga características da realização intensa de exercícios físicos. Pesquisas recentes, entretanto, têm mostrado que as dores são causadas por microlesões das fibras musculares e não pelo ácido láctico, já que ele é rapidamente metabolizado e eliminado.

A fermentação láctica que pode ocorrer no interior de nossas células também é realizada por outros seres vivos, como alguns fungos e protozoários, além de certas bactérias, como as do gênero Lactobacillus, que fermentam o leite. O ácido produzido por elas é o responsável pela coagulação das proteínas do leite, formando o coalho. Por isso, essas bactérias são utilizadas para a fabricação de queijos, iogurtes e coalhadas.

Fermentação alcoólica

Há ainda um outro tipo de fermentação realizado por certos fungos, como as leveduras (Saccharomyces cerevisae), que podem viver em ausência do gás oxigênio. É a fermentação alcoólica, em que o ácido pirúvico é transformado em gás carbônico e etanol (ou álcool etílico), com o mesmo rendimento de 2 ATPs.

Sendo: C₂H₅OH - etanol ou álcool etílico

Este processo também vem sendo usado pelo ser humano, há muito tempo, na fabricação de bebidas alcoólicas - como vinho, cerveja e cachaça - e na indústria de panificação. No segundo caso, o gás carbônico é o responsável pelo crescimento e pelos "furinhos" da massa, enquanto o álcool evapora durante o processo de cozimento. Mais recente é o uso da fermentação alcoólica para a fabricação do álcool combustível, a partir do açúcar da cana.

Na primeira imagem vemos os "furinhos" na massa de pão, produzidos pelo gás carbônico. Na segunda, fermentação do caldo de cana para a produção de cachaça.

Seres anaeróbios e aeróbios

Os seres vivos capazes de obter energia, mesmo na ausência de gás oxigênio, são chamados de anaeróbios, por oposição aos aeróbios, aqueles que realizam a respiração celular. As leveduras são um exemplo de seres vivos chamados anaeróbios facultativos, já que podem realizar os dois processos (respiração celular e fermentação), dependendo das condições ambientais em que se encontrem.

Há ainda certas bactérias chamadas de anaeróbias obrigatórias, para as quais a presença de gás oxigênio leva à morte, como é o caso de vários microrganismos patogênicos. Por isso, o simples uso da água oxigenada em ferimentos pode impedir infecções. Ao entrar em contato com uma enzima presente no sangue do ferimento, a água oxigenada libera o gás oxigênio que mata esses microrganismos.