Embriologia

Tipos de óvulos (ovos): classificação e ocorrência.

A embriologia é a parte da Biologia que estuda o desenvolvimento dos embriões animais. Há grandes variações, visto que os animais invertebrados e vertebrados apresentam muitos diferentes aspectos e níveis evolutivos.

Em Biologia o desenvolvimento envolve diversos aspectos:

a) multiplicação de células, através de mitoses sucessivas.

b) crescimento, devido ao aumento do número de células e das modificações volumétricas em cada uma delas.

c) diferenciação ou especialização celular, com modificações no tamanho e forma das células que compõem os tecidos. Essas alterações é que tornam as células capazes de cumprir sua funções biológicas.

Através da fecundação ocorre o encontro do gameta masculino (espermatozóide) com o feminino (óvulo), o que resulta na formação do zigoto ou célula-ovo (2n).

Após essa fecundação o desenvolvimento embrionário apresenta as etapas de segmentação que vão do zigoto até o estágio de blástula. Muitas vezes há um estágio intermediário, a mórula.

A gastrulação é o período de desenvolvimento de blástula até a formação da gástrula, onde começa o processo de diferenciação celular, ou seja, as células vão adquirindo posições e funções biológicas específicas.

No período de organogênese, há formação dos órgãos do animal, estágio em que as células que compõem os respectivos tecidos se apresentarão especializadas.
Os óvulos são gametas femininos que serão classificados em função das diferentes quantidades de vitelo (reservas nutritivas) e das suas variadas formas de distribuição no interior do citoplasma. Essas duas características determinam aspectos diferentes no desenvolvimento embrionário.

É o estudo do desenvolvimento do ovo, desde a fecundação até a forma adulta.

 

Tipos de ovos:
Oligolécitos -alécitos - pouco vitelo (equinodermos, protocordados e mamíferos)
Telolécitos incompletos - heterolécitos - polaridade (anfíbios)
Telolécitos completos - megalécitos - disco germinativo (peixe, répteis, aves)
Centrolécitos - vitelo no centro (artrópodes)

Tipos de clivagem:

Holoblástica (total)	Igual - oligolécitos
	Desigual - telolécitos incompletos

Meroblástica (parcial)	Discoidal - telolécitos completos
	Superficial - centrolécitos

Fases do Desenvolvimento

                        Segmentação: aumento do número de células (blastômeros);

Mórula: grupo de células agregadas. Lembra uma amora; Blástula: esfera oca onde a camada de células denominada blastoderma envolve a blastocela (cavidade); Gástrula: forma o arquêntero, a mesentoderme e a ectoderme; Nêurula: forma o tubo neural, ocorrendo no final da anterior; Organogênese: formação dos órgãos.

Destino dos Folhetos Embrionários Ectoderme epiderme e seus anexos encéfalo e medula espinhal MESODERME notocorda (posteriormente é substibuída por vértebras) Epímero dermátono - derme miótomo - musculatura estriada esclerótomo - esqueleto axial (coluna) Mesômero - aparelho urogenital Hipômero sistema circulatório musculatura lisa peritônio e mesentérios esqueleto apendicular (membros) Endoderme aparelho respiratório tubo digestivo e glândulas anexas

Anexos Embrionários: Saco vitelínico: todos os vertebrados. Formado pela esplancnopleura. Função de armazenamento de vitelo (nutrição) e formação das primeiras células sangüíneas nos mamíferos. Âmnio: em répteis, aves e mamíferos. Formado pela esplancnopleura. Função de hidratação e proteção mecânica. Em mamíferos, orienta a formação dos vasos umbilicais. Alantóide: em répteis, aves e mamíferos. Formado pela esplancnopleura. Função de excreção e respiração. Em mamíferos, orienta a formação dos vasos umbilicais. Placenta: em mamíferos eutérios. Formado pelas vilosidades coriônicas.Realiza as trocas com o embrião através do cordão umbilical, dotado de uma veia e duas artérias.

REPRODUÇÃO: FORMAÇÃO DE GAMETAS E FECUNDAÇÃO           A reprodução sexuada envolve a união do espermatozóide com o óvulo, ambos haplóides, o que torna possível a mistura dos caracteres genéticos das populações de uma espécie, porem alguns animais também são capazes de reproduzir-se de forma assexuada produzindo nos indivíduos a partir de fragmentos ou divisões do corpo do progenitor. Durante a formação dos gametas, o número de cromossomos é reduzido à metade por duas divisões meióticas. Essas divisões originam quatro espermátides oriundas de uma única espermatogônia e cada espermátide e, então, transformada em uma célula pequena, compacta, adaptada para o transporte material genético para o óvulo. Já na Ovogênese, o citoplasma divide-se de maneira desigual entre as quatro células filhas de modo que uma, o óvulo. obtém todo o material vitelínico.   A quantidade e a distribuição do material vitelínico varia muito nos os das diferentes espécies animais.      A fecundação compreende todos os eventos desde a penetração da membrana do óvulo pelo acrosoma do espermatozóide até a união dos cromosomas do espermatozóide e do óvulo em um só núcleo, restaurando o número diplóide de cromosomas.      A Partenogênese, o desenvolvimento do óvulo sem haver fecundação, ocorre naturalmente em muitos grupos diferentes de animais.      A adaptação mais importe que aumenta a possibilidade de fecundação e a sincronia na produção e liberação dos gametas. Muitos animais aquáticos apresentam fecundação externa, que e possível onde indivíduos de uma espécie reúnem-se durante o período de redução ou vivem próximos e os espermatozóides podem ser transportados até os óvulos pelas correntes aquáticas.      A fecundação interna no interior do corpo da fêmea e característica de muitos animais aquáticos e das espécies terrestres. Ela requer a cópula e diversas modificações das vias reprodutoras de ambos os sexos, tais como um órgão copulador (geralmente um pênis), glândulas produtoras de sêmen, vesícula seminal, vagina e receptáculo seminal.      Os animais primitivos são gonocorísticos, isto é, os sexos são separados, porém muitas espécies são ou hermafroditas protândricas ou hermafroditas simultâneas. Contudo, a regra e geralmente o cruzamento. ao invés da autofecundação. No hermafroditismo simultâneo, a fecundação cruzada é reciproca. O hermafroditismo é claramente adaptativo para muitos animais Parasitais e sésseis, porém sua origem e significado em outros grupos ainda permanecem.      Os óvulos de muitos animais marinhos fazem parte do plâncton, porém a maioria das espécies marinhas e todas as espécies dulcícolas depositam seus ovos no interior de envoltórios ou invólucros que se fixam ao substrato ou a seus progenitores. As vias reprodutoras femininas modificaram-se para secretar invólucros para os óvulos e o número de óvulos produzidos é menor do que quando fazem parte do plâncton.      As vias reprodutoras dos, vertebrados variam muito, o que reflete diferentes adaptações para a fecundação e ovoposição. Nos mamíferos, o pênis masculino deposita os espermatozóides na vagina e a fecundação ocorre na extremidade superior da Trompa de Falópio. 0 grande número de espermatozóides liberados aumenta a possibilidade de que alguns possam atravessar o útero e a Trompa de Falópio e, coletivamente contribuir para a dispersão enzimática das células foliculares retidas em torno do óvulo liberado.      A reprodução nos vertebrados em especial apresenta um mecanismo complexo que dispõe de um mecanismo hormonal que acontece da segunte forma: As células intersticiais dos testículos produzem androgênios como a testosterona, por exemplo; estes estimulam o desenvolvimento e a manutenção dos caracteres sexuais masculinos secundários e as glândulas anexas masculinas, a próstata e a vesícula seminal, por exemplo. Os chifres do veado e a crista do galo, as barbelas e a plumagem dos pássaros são controlados pelos androgênios. Eles também são responsáveis, pelo menos em parte, pelo aumento da libido em ambos os sexos e pelo desenvolvimento do comportamento no acasalamento. A remoção da hipófise causa a regressão não só das células intersticiais como dos túbulos seminíferos.      Os ovários produzem os hormônios sexuais femininos, progesterona e estradiol. O estradiol controla as alterações do corpo feminino na época da puberdade ou maturidade sexual alargando a pelve, desenvolvendo os seios, promovendo o crescimento do útero, da vagina e genitália externa. A progestrona é necessária para completar cada ciclo menstrual, para a implantação do ovo e para a manutenção da gravidez.      Os ciclos menstruais dos primatas e os ciclos estrais de outros mamíferos são regulados por interações complexas entre o FSH, LH, prolactina, estradiol e progesterona. Em alguns animais, como no coelho e na doninha, a ovulação é induzida, de modo reflexo, pelo estimulo da vagina durante a cópula. Na mulher e em muitos outros mamíferos, a ovulação é estimulada não pela cópula, mas por uma intrincada seqüência de controles de retroalimentação (feed, back), que incluem o hormônio liberador de gonadotrofina, o LH, o estradiol e, talvez, também o FSH e a progesterona. Os anticoncepcionais orais contêm análogos sintéticos de estradiol e progesterona e funcionam impedindo a secreção do hormônio liberador da gonadotrofina. A placenta produz os hormônios protéicos gonadotrofina coriônica e lactogênio placentário e os hormônios esteroides progesterona e estradiol.      A lactação esta sob um controle hormonal muito complexo, que inclui o estradiol e a progesterona, além da prolactina e, em algumas espécies, o hormônio do crescimento ,a insulina, bem como o ACTH. A secreção de leite pelas glândulas alveolares é regulada pela prolactina, porém o transporte do leite do alvéolo para o mamilo é controlado pela ocitocina, que estimula a contração das células mioepiteliais que espremem os alvéolos.

DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO      A ativação do óvulo pela fecundação inicia divisões mitóticas, denominadas clivagem. Os trés tipos mais comuns de clivagem são a clivagem radial (equinodermas e vertebrados), na qual os planos de clivagem são paralelos ou em ângulos retos; clivagem espiral (anelídeos e moluscos), na qual os planos de clivagem são oblíquos ao eixo polar, e a clivagem superficial (artrópodos), na qual ocorrem divisões nucleares mas não citoplasmáticas. A quantidade e a distribuição do vitelo, que impede a clivagem, afetam bastante o tipo de clivagem. A clivagem frequentemente conduz a um estágio multicelular conhecido como blástula, contendo uma cavidade interior, a blastocele. A massa total da blástula é menor do que a do ovo.      A gastrulação converte a blástula em um embrião bilateral (gástrula). que possui o plano básico do adulto. A conversão ocorre através de movimentos morfogenéticos das células embrionárias. Como na clivagem, o modelo da gastrulação é muito afetado pela quantidade e distribuição do vitelo. Os folhetos germinativos _ ectoderma. mesoderma e endoderma _ tornaram-se evidentes durante a gastrulação.     Seguindo-se á gastrulação, os rudimentos de órgãos derivados de um ou mais folhetos germinatlvos são logo estabelecidos. Em todos os animais, o sistema nervoso, a camada epidérmica da pele e as regiões bucal e anal são derivadas do ectoderma; o revestimento do intestino e as diversas regiões associadas ao intestino, tais como o fígado e o pâncreas, são derivados do endoderma as camadas musculares, os vasos sanguineos e o tecido conjuntivo são derivados do mesoderma.      A posição é o primeiro fator na determinação do destino das células embrionárias e na regulação do curso do desenvolvimento. A posição determina a natureza do meio citoplasmático e do meio celular circundante, os quais, interagindo com o núcleo, regulam a ativação seqüencial dos genes e, desse modo, o destino final da célula.      Primeiramente, como em muitos animais marinhos, o desenvolvimento inclui um estado de larva móvel que alimenta (desenvolvimento indireto) e é responsável pela dispersão e pela fonte precoce de nutrição fora do ovo. Contudo, as larvas estão sujeitas a uma alta mortalidade ou são incompatíveis com certas condições, e têm sido, portanto suprimidas em muitas espécies marinhas e na maioria das espécies dulcícolas (desenvolvimento direto).      Os ovos cleidóicos, que são sistemas mais ou menos auto-suficientes contidos em uma casca protetora, evoluíram em alguns grupos de animais, especialmente os terrestres. As membranas extra-embrionárias_ saco vitelino, âmnio, córion e alantóide fornecem proteção e manutenção para o desenvolvimento do embrião dentro de ovos cleidóicos de répteis e aves.      O cuidado paterno, ou incubação dos ovos, seja dentro ou fora do corpo da fêmea, é uma adaptação disseminada que facilita a sobrevivência do embrião. A incubação permite a redução do número de ovos produzidos.      O embrião humano é incubado no interior do útero, onde ele chega sob a forma de blástula (blastocisto), seguindo-se à fecundação na parte superior da tuba de Falópio. O córion e a alantóide de seus ancestrais reptilianos adaptaram-se para a troca de gases, alimentos e dejetos entre as correntes sangüíneas embrionária e uterina. As partes do córion-alantóide e da parede uterina relacionadas com as trocas constituem a placenta.      A gemelação, ou nascimentos múltiplos, nos mamíferos, resulta da liberação de mais de um óvulo dos ovários da separação dos blastômeros na clivagem do ovo, ou da formação de mais de um centro embrionário dentro do blastocisto.

 Fonte: http://www.cynara.com.br/embriologia.htm

Fotossíntese, ar e vida.

     A espécie humana e todos os demais seres vivos não poderiam sobreviver caso as condições da atmosfera terrestre atual fossem drasticamente alteradas. Um dos elementos que compõem a atmosfera atual da terra é oxigênio, fundamental para a respiração para todos os seres aeróbios e para a proteção das radiações perigosas do espaço. O gás oxigênio por si só já atua como um bloqueador de radiações danosas. Além disso, nas camadas superiores da atmosfera ele é tranformado em ozônio, que nos dá uma proteção ainda maior.

     A luiz ultravioleta é um  exemplo dessas radiações, pois induzem mutações gênicas e causa câncer. Felizmente, a maior parte dessa radiação é absorvida pela camada de ozônio. Todo o oxigênio envolvido na respiração aeróbia e na formação da camada de ozônio deriva da fotossíntese produzida por seres que possuem a clorofila a. Entretanto, a camada de ozônio vem sendo destruída em função de uma série de fatores, muitos deles ligados á atividade humana. Um exemplo é a liberação para o ar atmosférico do clorofluorcarbono (CFC), presente em produtos como aerossóis. Disso decorre uma atenção especial para que se procure usar produtos que tivesse o CFC substituído por uma substância não-danosa á camada de ozônio. Esses produtos em geral trazem embalagem a frase: Não contém CFC.

A importância das Membranas

     A fermentação foi um processo que surgiu cedo na historia da vida na terra e está restrito ao citosol. Depois, surgiram mecanismo mais eficiente de gereção de energia, todas relacionadas com membranas. De acordo com a hipótese mais aceita, a respiração celular surgiu em certos procariontes que viviam nos mares primitivos; nesses organismos, a membrana plasmática, além de controlar a entrada e saída de substâncias da célula, passou também a participar de reações em que havia geração de muitas moléculas de ATP.

     A parti disso, acredita-se que bactérias que já faziam respiração celular foram incorporadas e mantidas no citoplasma de células eucarióticas, dando origem ás mitocôndrias. Nessa interação, a membrana plamática de célula eucariótica permaneceu com sua função básica de troca de substância entre a célula e o meio. Os mecanismos mais eficientes de gerações de energia na respiração ficaram restritos ás membranas internas das mitocôndrias, dobramentos dessa membrana aumentaram a área onde esses processos ocorrem. A membrana externa da mitocôndria corresponde, na sua origem, á membrana plasmática do eucarionte ancestral.

Respiração Celular

Respiração aeróbica

Os processos fermentativos levam a formação de moléculas orgânicas pequenas, mas ainda capazes de liberar energia. Por exemplo, o álcool etílico, um dos produtos da fermentação da glicose, contêm quantidades razoáveis de energia liberáveis, tanto que é utilizado como combustível.

A respiração aeróbia consiste em levar a diante o processo de degradação das moléculas orgânicas, reduzindo-as as moléculas praticamente sem energia liberável. Os produtos da degradação inicial da molécula orgânica são combinados com o oxigênio do ar e transformados em gás carbônico e água.

O rendimento energético da respiração aeróbica

O processo de respiração aeróbica, é muito mais eficiente que a da fermentação: para cada molécula de glicose degradada, são produzida na respiração, 38 moléculas de ATP, a partir de 38 moléculas de ADP e 38 grupos de fosfatos. Na fermentação, apenas duas moléculas de ATP são produzidas para cada molécula de glicose utilizada. A eficiência da respiração em termos energéticos é, portanto, dezenove vezes maior do que a da fermentação.

A respiração aeróbica é um processo muito mais complexo que a fermentação. São necessários cerca de 60 passos metabólicos a mais, além dos nove que compõe a glicólise, para que uma molécula de glicose seja totalmente degradada a CO₂ e H₂O, em presença de O₂.

Etapas da respiração aeróbica

A degradação da glicose na respiração celular se dá em três etapas fundamentais: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A glicólise ocorre no hialoplasma da célula, enquanto o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ocorrem no interior das mitocôndrias.

Glicólise

Como já vimos, a glicólise consiste na transformação de uma molécula de glicose, ao longo de várias etapas, em duas moléculas de ácido pirúvico.
Nesse processo são liberados quatro hidrogênios, que se combinam dois a dois, com moléculas de uma substância celular capaz de recebê-los: o NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídio). Ao receber os hidrogênios, cada molécula de NAD se transforma em NADH₂. Durante o processo, é liberada energia suficiente para a síntese de 2 ATP.

Ciclo do Ácido Cítrico ou de Krebs

Oxidação do Ácido Pirúvico

As moléculas de ácido pirúvico resultantes da degradação da glicose penetram no interior das mitocôndrias, onde ocorrerá a respiração propriamente dita. Cada ácido pirúvico reage com uma molécula da substância conhecida como coenzima A, originando três tipos de produtos: acetil-coenzima A, gás carbônico e hidrogênios.

O CO₂ é liberado e os hidrogênios são capturados por uma molécula de NADH₂ formadas nessa reação. Estas participarão, como veremos mais tarde, da cadeia respiratória.

Em seguida, cada molécula de acetil-CoA reage com uma molécula de ácido oxalacético, resultando em citrato (ácido cítrico) e coenzima A, conforme mostra a equação abaixo:

                1 acetil-CoA + 1 ácido oxalacético         1 ácido cítrico + 1 CoA
                  (2 carbonos)         (4 carbonos)                         (6 carbonos)

Analisando a participação da coenzima A na reação acima, vemos que ela reaparece intacta no final. Tudo se passa, portanto, como se a CoA tivesse contribuído para anexar um grupo acetil ao ácido oxalacético, sintetizando o ácido cítrico.
Cada ácido cítrico passará, em seguida, por uma via metabólica cíclica, denominada ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs, durante o qual se transforma sucessivamente em outros compostos.

Analisando em conjunto as reações do ciclo de Krebs, percebemos que tudo se passa como se as porções correspondentes ao grupo acetil, anteriormente transferidas pela CoA, fossem expelidas de cada citrato, na forma de duas moléculas de CO₂ e quatro hidrogênios. Um citrato, sem os átomos expelidos, transforma-se novamente em ácido oxalacético.

Os oito hidrogênios liberados no ciclo de Krebs reagem com duas substâncias aceptoras de hidrogênio, o NAD e o FAD, que os conduzirão até as cadeias respiratórias, onde fornecerão energia para a síntese de ATP. No próprio ciclo ocorre, para cada acetil que reage, a formação de uma molécula de ATP.

Cadeia respiratória e liberação de energia

O destino dos hidrogênios liberados na glicólise e no ciclo de Krebs é um ponto crucial no processo de obtenção de energia na respiração aeróbica.

         

Como vimos, foram liberados quatro hidrogênios durante a glicólise, que foram capturados por duas moléculas de NADH₂. Na reação de cada ácido pirúvico com a coenzima A formam-se mais duas moléculas de NADH₂. No ciclo de Krebs, dos oito hidrogênios liberados, seis se combinam com três moléculas de NAD, formando três moléculas de NADH₂, e dois se combinam com um outro aceptor, o FAD, formando uma molécula de FADH₂.

Através de sofisticados métodos de rastreamento de substâncias, os bioquímicos demonstraram que os hidrogênios liberados na degradação das moléculas orgânicas e capturados pelos aceptores acabam por se combinar com átomos de oxigênio provenientes do O₂ atmosférico. Dessa combinação resultam moléculas de água.

Antes de reagirem como o O₂, porém, os hidrogênios, percorrem uma longa e complexa trajetória, na qual se combinam sucessivamente com diversas substâncias aceptoras intermediárias. Ao final dessa trajetória, os hidrogênios se encontram seus parceiros definitivos, os átomos de oxigênio do O₂. Esse conjunto de substâncias transportadoras de hidrogênio constitui a cadeia respiratória.

Se os hidrogênios liberados na degradação das moléculas orgânicas se combinassem direta e imediatamente com o O₂, haveria desprendidamente de enorme quantidade de energia em forma de calor, impossível de ser utilizada. Para contornar esse problema, as células utilizam um mecanismo bioquímico que permite a liberação gradual de energia. Tudo se passa como os hidrogênios descessem uma escada, perdendo energia a cada degrau. Liberada em pequenas quantidades, a energia pode ser, então, utilizada na síntese de moléculas de ATP, a partir de ADP e fosfatos.

Aceptores de hidrogênio da cadeia respiratória

As moléculas de NAD, de FAD e de citocromos que participam da cadeia respiratória captam hidrogênios e os transferem, através de reações que liberam energia, para um aceptor seguinte. Os aceptores de hidrogênio que fazem parte da cadeia respiratória estão dispostos em sequência na parede interna da mitocôndria.

O ultimo aceptor de hidrogênios na cadeia respiratória é a formação de moléculas de ATP, processo chamado de fosforilação oxidativa. Cada molécula de NADH₂ que inicia a cadeia respiratória leva à formação de três moléculas de ATP a partir de três moléculas de ADP e três grupos fosfatos como pode ser visto na equação a seguir:

1 NADH₂ + ½ O₂ + 3 ADP + 3P      1 H₂O + 3 ATP + 1 NAD

Já a FADH₂ formado no ciclo de Krebs leva à formação de apenas 2 ATP.

1 FADH₂ + ½ O₂ + 2 ADP + 2P      1 H₂O + 2 ATP + 1 FAD

Fermentação Lática

Os lactobacilos (bactérias presentes no leite) executam fermentação lática, em que o produto final é o ácido lático. Para isso, eles utilizam como ponto de partida, a lactose, o açúcar do leite, que é desdobrado, por ação enzimática que ocorre fora das células bacterianas, em glicose e galactose. A seguir, os monossacarídeos entram nas células, onde ocorre a fermentação.

Cada molécula do ácido pirúvico é convertido em ácido lático, que também contém três átomos de carbono.  

O sabor azedo do leite fermentado se deve ao ácido lático formado e eliminado pelos lactobacilos. O abaixamento do pH causado pelo ácido lático provoca a coagulação das proteínas do leite e a formação do coalho, usado na fabricação de iogurtes e queijos.

Fermentação láctica no homem!

Você já deve ter ouvido que é comum a produção de ácido lático nos músculos de uma pessoa, em ocasiões que há esforço muscular exagerado. A quantidade de oxigênio que as células musculares recebem para a respiração aeróbia é insuficiente para a liberação da energia necessária para a atividade muscular intensa.

Nessas condições, ao mesmo tempo em que as células musculares continuam respirando, elas começam a fermentar uma parte da glicose, na tentativa de liberar energia extra.

O ácido láctico acumula-se no interior da fibra muscular produzindo dores, cansaço e cãibras.

Depois, uma parte desse ácido é conduzida pela corrente sanguínea ao fígado onde é convertido em ácido pirúvico.

Fermentação Acética

As acetobactérias fazem fermentação acética, em que o produto final é o ácido acético. Elas provocam o azedamento do vinho e dos sucos de frutas, sendo responsáveis pela produção de vinagres.

 

Fermentação

Liberação de energia através da fermentação

A fermentação é um processo de liberação de energia que ocorre sem a participação do oxigênio (processo anaeróbio). A fermentação compreende um conjunto de reações enzimaticamente controladas, através das quais uma molécula orgânica é degradada em compostos mais simples, liberando energia. A glicose é uma das substâncias mais empregadas pelos microorganismos como ponto de partida na fermentação.

É importante perceber que as reações químicas da fermentação são equivalentes às da glicólise. A desmontagem da glicose é parcial, são produzidos resíduos de tamanho molecular maior que os produzidos na respiração e o rendimento em ATP é pequeno

Glicólise

Na glicólise, cada molécula de glicose é desdobrada em duas moléculas de piruvato (ácido pirúvico), com liberação de hidrogênio e energia, por meio de várias reações químicas.
O hidrogênio combina-se com moléculas transportadores de hidrogênio (NAD), formando NADH + H⁺, ou seja NADH₂. 

                                         Tipos de Fermentação

Levedura - Fungo unicelular utilizado na fabricação de pães, bebidas alcoólicas em geral.

A fermentação é um processo utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas, pães e outros alimentos. Hoje sabemos que os processos fermentativos resultam da atividade de microorganismos, como as leveduras e certas bactérias.

Diferentes organismos podem provocar a fermentação de diferentes substâncias. O gosto rançoso da manteiga, por exemplo, se deve a formação de ácido butírico causado pelas bactérias que fermentam gorduras. Já as leveduras fermentam a glicose e as bactérias que azedam o leite fermentam a lactose.

                                     Fermentação Alcoólica

As leveduras e algumas bactérias fermentam açucares, produzindo álcool etílico e gás carbônico (CO₂), processo denominado fermentação alcoólica.

Na fermentação alcoólica, as duas moléculas de ácido pirúvico produzidas são convertidas em álcool etílico (também chamado de etanol), com a liberação de duas moléculas de CO₂ e a formação de duas moléculas de ATP.

Esse tipo de fermentação é realizado por diversos microorganismos, destacando-se os chamados “fungos de cerveja”, da espécie Saccharomyces cerevisiae. O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas (vinhos, cervejas, cachaças etc.), e o gás carbônico importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da humanidade. Mais recentemente tem-se utilizado esses fungos para a produção industrial de álcool combustível.

Os fungos que fermentam também são capazes de respirar aerobicamente, no caso de haver oxigênio no meio de vida. Com isso, a glicose por eles utilizada é mais profundamente transformada e o saldo em energia é maior, 38 ATP, do que os 2 ATP obtidos na fermentação.

Acesso em : http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica3.php

Metabolismo Energético

Energia para a vida

Um dos principais fatores limitantes a vida dos seres vivos é a obtenção de energia para as suas atividades. De acordo com a teoria heterotrófica, os primeiros seres vivos seriam procariontes heterotróficos vivendo num meio aquático, de onde retirariam nutrientes, formados na atmosfera e acumulados nos lagos e oceanos primitivos.

Devido á sua grande simplicidade, estes seres utilizariam processos igualmente rudimentares para retirar energia dessas moléculas de que se alimentavam. Esse mecanismo seria semelhante à fermentação realizada ainda por muitos organismos atuais.

Há mais de 2 bilhões de anos, surgiram os primeiros organismos autotróficos, procariontes capazes de produzir o seu próprio alimento através da fotossíntese. Este processo revolucionário, além de permitir a sobrevivência dos autotróficos, também serviu aos heterotróficos, que passaram a alimentar-se deles.

A fotossíntese levou á acumulação de oxigênio na atmosfera terrestre, permitindo a algumas linhagens de procariontes tirar partido do poder oxidante dessa molécula para retirar muito mais energia dos nutrientes, através da respiração.

Os organismos retiram energia das mais diversas moléculas orgânicas (açucares, aminoácidos, ácidos graxos, etc.), mas a glicose é a mais freqüente, tanto na fermentação como na respiração. Para a fermentação ou respiração os organismos heterotróficos obtém a glicose se alimentado dos únicos que produzem glicose, os organismos autotróficos fotossintetizantes. 

Atualmente, apenas algumas bactérias e fungos utilizam o processo de fermentação para obter energia. Todos os outros organismos, sejam autótrofos (algas e plantas) ou heterótrofos (algumas bactérias, fungos e protozoários e animais), se utilizam da respiração aeróbica, um processo de obtenção de energia muito mais eficiente do que a fermentação.

A glicose e o metabolismo

Como já vimos, nos seres vivos o combustível mais utilizado é a glicose, substância altamente energética cuja quebra no interior das células libera a energia armazenada nas ligações químicas e produz resíduos, entre eles gás carbônico e água.

A energia liberada é utilizada na execução de atividades metabólicas: síntese de diversas substâncias, eliminação de resíduos tóxicos produzidos pelas células, geração de atividade elétrica nas células nervosas, circulação do sangue etc.

O conjunto de reações químicas e de transformações de energia, incluindo a síntese (anabolismo) e a degradação de moléculas (catabolismo), constituí o metabolismo.

Toda vez que o metabolismo servir para a construção de novas moléculas que tenha uma finalidade biológica , falamos em anabolismo. Por exemplo: a realização de exercícios que conduzem a um aumento da massa muscular de uma pessoa envolve a síntese de proteínas nas células musculares.

Por outro lado, a decomposição de substâncias, que ocorre, por exemplo, no processo de respiração celular, com a liberação de energia para a realização das atividades celulares, constituí uma modalidade de metabolismo conhecida como catabolismo.

Associe anabolismo a síntese e catabolismo a decomposição de substâncias. De modo geral essas duas modalidades ocorrem juntas.

Durante o catabolismo, que ocorre nos processos energéticos, por exemplo, a energia liberada em decorrência da utilização dos combustíveis biológicos poderá ser canalizada para as reações de síntese de outras substâncias, que ocorre no anabolismo.

Energia sob a forma de ATP

Cada vez que ocorre a desmontagem da molécula de glicose, a energia não é simplesmente liberada para o meio. A energia é transferida para outras moléculas (chamadas de ATP - Adenosina Trifosfato), que servirão de reservatórios temporários de energia, “bateriazinhas” que poderão liberar “pílulas” de energia nos locais onde estiverem.

No citoplasma das células é comum a existência de uma substância solúvel conhecida como adenosina difosfato, ADP. É comum também a existência de radicais solúveis livres de fosfato inorgânico (que vamos simbolizar por Pi), ânions monovalentes do ácido orto-fosfórico. Cada vez que ocorre a liberção de energia na respiração aeróbica, essa energia liga o fosfato inorgânico (Pi) ao ADP, gerando ATP. Como o ATP também é solúvel ele se difunde por toda a célula.

A ligação do ADP com o fosfato é reversível. Então, toda vez que é necessário energia para a realização de qualquer trabalho na célula, ocorre a conversão de algumas moléculas de ATP em ADP + Pi e a energia liberada é utilizada pela célula. A recarga dos ADP ocorre toda vez que há liberação
de energia na desmontagem da glicose, o que ocorre na respiração aeróbia ou na fermentação.

Assim, cada vez que o terceiro fosfato se desliga do conjunto, ocorre a liberação de energia que o mantinha unido ao ATP. É esta energia que é utilizada quando andamos, falamos, pensamos ou realizamos qualquer trabalho celular.