o principal diferença entre a fermentação aeróbia e a anaeróbia é que fermentação aeróbia regenera NAD⁺ na cadeia de transporte de elétrons, enquanto a regeneração de NAD⁺ na respiração anaeróbica segue-se a glicólise.

Fermentação é um termo usado para descrever os mecanismos da respiração celular, que ocorre na ausência de oxigênio. No entanto, na fermentação aeróbia, o aceptor final de elétrons na cadeia de transporte de elétrons é o oxigênio. Assim, é mais precisamente chamado respiração aeróbica em vez de fermentação aeróbia. Os dois mecanismos de fermentação anaeróbia são fermentação de etanol e fermentação de ácido láctico.

Principais áreas cobertas

1. O que é fermentação aeróbia - Definição, Processo, Papel 2. O que é fermentação anaeróbica - Definição, Processo, Tipos, Papel 3. Quais são as semelhanças entre a fermentação aeróbia e anaeróbia - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre a fermentação aeróbia e anaeróbia - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Fermentação Aeróbica, Fermentação Anaeróbia, ATP, Glicose, NAD⁺, Oxigênio

O que é fermentação aeróbia

Como mencionado acima, a respiração aeróbica é o termo mais preciso e científico para fermentação aeróbica. A respiração aeróbica se refere ao conjunto de reações químicas envolvidas na produção de energia pela oxidação completa dos alimentos. Ele libera dióxido de carbono e água como subprodutos. A respiração aeróbica ocorre principalmente em animais e plantas superiores. É o processo mais eficiente entre vários processos de produção de energia. As três etapas da respiração aeróbica são glicólise, ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons.

Glicolise

A glicólise é a primeira etapa da respiração aeróbia, que ocorre no citoplasma. Este processo divide a glicose em duas moléculas de piruvato. As moléculas de piruvato sofrem descarboxilação oxidativa para formar acetil-CoA. 2 ATP e 2 NADH são o rendimento deste processo.

Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs ocorre dentro da matriz mitocondrial. Uma decomposição completa do acetil-CoA em dióxido de carbono ocorre no ciclo de Krebs, regenerando o composto inicial, o oxaloacetato. Durante o ciclo de Krebs, a liberação da energia da acetil-CoA produz 2 GTPs, 6 NADH e 2 FADH₂.

Cadeia de transporte de elétrons

A produção de ATP durante a fosforilação oxidativa usa o poder redutor de NADH e FADH2. Ocorre na membrana interna da mitocôndria. A figura abaixo mostra a reação química geral da respiração aeróbica.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

Figura 1: Respiração aeróbia - etapas

O que é fermentação anaeróbica

A fermentação refere-se à decomposição química de substratos orgânicos por microrganismos em etanol ou ácido lático na ausência de oxigênio. Normalmente, ele emite efervescência e calor. A fermentação ocorre na localidade do citoplasma em microrganismos como leveduras, vermes parasitas e bactérias. As duas etapas da fermentação são glicólise e oxidação parcial do piruvato. Com base na via de oxidação do piruvato, a fermentação consiste em dois tipos; fermentação de etanol e fermentação de ácido láctico. O rendimento líquido da fermentação é de apenas 2 ATPs.

Figura 2: Fermentação aeróbia e anaeróbia

Fermentação Etanol

A fermentação do etanol ocorre principalmente em leveduras na ausência de oxigênio. Nesse processo, a remoção do dióxido de carbono resulta na descarboxilação do piruvato em acetaldeído. O acetaldeído é então convertido em etanol usando os átomos de hidrogênio do NADH. A efervescência ocorre devido à liberação de gás carbônico no meio. A equação química balanceada para a fermentação do etanol é a seguinte:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

Fermentação de ácido láctico

A fermentação do ácido láctico ocorre principalmente em bactérias. Durante a fermentação do ácido láctico, o piruvato se converte em ácido láctico. A reação química geral para a fermentação do etanol e a fermentação do ácido láctico são as seguintes:

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 2ATP

Semelhanças entre a fermentação aeróbia e anaeróbia

Diferença entre fermentação aeróbia e anaeróbia

Definição

Fermentação Aeróbica: Conjunto de reações químicas envolvidas na produção de energia pela oxidação completa dos alimentos

Fermentação anaeróbia: Repartição química de substratos orgânicos em etanol ou ácido lático por microrganismos na presença de oxigênio

Ocorrência

Fermentação Aeróbica: Ocorre tanto no citoplasma quanto na mitocôndria

Fermentação anaeróbia: Ocorre no citoplasma

Tipo de Organismos

Fermentação Aeróbica: Ocorre em animais e plantas superiores

Fermentação anaeróbia: Ocorre em leveduras, parasitas e bactérias

Oxigênio

Fermentação Aeróbica: Usa oxigênio molecular como o aceptor final de elétrons na cadeia de transporte de elétrons

Fermentação anaeróbia: Não usa oxigênio

Água

Fermentação Aeróbica: Produz seis moléculas de água por molécula de glicose

Fermentação anaeróbia: Não produz água

Oxidação de substrato

Fermentação Aeróbica: A glicose é completamente decomposta em dióxido de carbono e oxigênio

Fermentação anaeróbia: A glicose é incompletamente oxidada em etanol e ácido láctico

NAD⁺ Regeneração

Fermentação Aeróbica: NAD⁺ regeneração ocorre na cadeia de transporte de elétrons

Fermentação anaeróbia: NAD⁺ a regeneração ocorre durante a oxidação parcial do piruvato

Produção de ATP durante NAD⁺ Regeneração

Fermentação Aeróbica: ATP é um rendimento durante o NAD⁺ regeneração

Fermentação anaeróbia: ATP não é um rendimento durante o NAD⁺ regeneração

Número de ATPs produzidos

Fermentação Aeróbica: Produz 36 ATP

Fermentação anaeróbia: Produz 2 ATP

Conclusão

A fermentação aeróbica e anaeróbica são dois tipos de respiração celular envolvidos na produção de energia a partir da glicose. A fermentação aeróbica requer oxigênio, enquanto a fermentação anaeróbica não requer oxigênio. NAD⁺ a regeneração ocorre na cadeia de transporte de elétrons da respiração aeróbica, enquanto ocorre durante a oxidação parcial do piruvato na respiração anaeróbica.

Referência:

1. “Fermentação e respiração anaeróbica.” Khan Academy, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Cellular respiration flowchart” Por usuários Daycd, Pdefer, Bdesham em en.wikipedia - Criado por bdesham com en: OmniGraffle; pós-processado em en: GraphicConverter (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Cellular respiration” por Darekk2 - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia