la fermentazione

Argomenti collegati

Tutti i viventi ricavano energia dalla demolizione del glucosio, uno zucchero a sei atomi di carbonio. Questo processo è altamente esoergonico per gli organismi aerobi, cioè quelli capaci di utilizzare l'ossigeno e di svolgere la respirazione cellulare.

Esiste tuttavia un gruppo di organismi, chiamati anaerobi, incapaci di utilizzare l'ossigeno e che limita la propria attività di demolizione alla glicolisi. La condizione anaerobica può essere obbligata, cioè legata alla impossibilità di utilizzare l'ossigeno e all'assenza degli enzimi necessari alla respirazione cellulare, o facoltativa, che entra in azione quando il livello di ossigeno cellulare cala rispetto alle richieste metaboliche. Probabilmente la fermentazione è stata il primo processo del metabolismo energetico utilizzato dai viventi primordiali, quando ancora l'ossigeno era scarsamente presente sulla Terra.

Gli organismi anaerobi devono quindi demolire l'acido piruvico, in modo da consumare il trasportatore NADH e rendere disponibile la forma NAD+ , in modo che possa essere riutilizzata durante la glicolisi, evitando che il processo si interrompa.

I diversi organismi degradano l'acido piruvico in modo da produrre sostanze caratteristiche. Vediamo due fermentazioni caratteristiche e importanti per le implicazioni tecnologiche che hanno assunto nelle attività umane.
 

 
 

 fermentazione lattica

Un gruppo di organismi anaerobi degrada l'acido piruvico producendo come prodotto finale acido lattico.

(1) C3H4O3 + 2 NADH g C3H6O3 + 2 NAD+
acido piruvico              acido lattico

I batteri che determinano questa reazione appartengono al genere Lactobacillus e vengono utilizzati nell'industria casearia per la produzione delle diverse qualità di yogurt.
Questa reazione avviene anche a carico degli organismi aerobi durante periodi di scarsa ossigenazione cellulare, ad esempio durante uno sforzo muscolare prolungato. Le cellule muscolari dopo aver consumato tutto l'ossigeno non possono fare altro che fermentare l'acido piruvico per recuperare i trasportatori di idrogeni ed elettroni. L'accumulo di acido lattico provoca dolori muscolari e riduce le prestazioni durante lo sforzo. Un adeguato periodo di riposo permetterà di allontanare l'acido lattico e di demolirlo nel fegato, restituendo la piena efficacia muscolare all'individuo.

 

 fermentazione alcoolica

Un altro tipo di fermentazione, molto utilizzato in ambito alimentare, è la fermentazione alcoolica, prodotta dai lieviti, appartenenti al genere Saccharomyces, presenti sulle bucce dell'uva al momento della raccolta.
Gli zuccheri presenti nel mosto verranno degradati liberando CO2 e alcool etilico, consumando in questo modo l'NADH prodotto dalla glicolisi.

La reazione comincia con la liberazione di una molecola di CO2 e produzione di acetaldeide. 

(2) C3H4O3  g CO2 + C2H4O 
acido piruvico       acetaldeide      

La seconda parte della fermentazione trasforma l'acetaldeide in alcool atilico.

(3) C2H4O + 2 NADH g  CH3CH2OH + 2 NAD+
acetaldeide                    alcool etilico

L'effervescenza del vino nuovo deriva dalla produzione di anidride carbonica durante la prima parte della fermentazione.

ultimo aggiornamento: 2 dicembre 2002

torna a metabolismo

home page - argomenti - la tua classe

aScuoladiScienze © 1999-2005 - Tutti i diritti sono riservati