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Metabolismo Apostila

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26,5 1:100 0,09 
28,0 1:100 0,09 
 
Para construir uma curva-padrão “mg de massa seca/mL versus Abs” foram feitas várias 
diluições de uma suspensão mãe cuja concentração celular era 1,44 mg de massa 
seca/mL. As absorvâncias das suspensões diluídas foram determinadas e são 
apresentadas na tabela abaixo: 
 
Diluição Abs 
1:30 0,100 
1:15 0,205 
1:10 0,295 
 
Com base nos dados fornecidos: 
a. Construa a curva de crescimento na forma "mg de massa seca/mL x tempo de 
cultivo". Obs: utilize papel semi-log. 
b. Determine o tempo de geração da cultura e a velocidade específica de crescimento. 
c. Verifique se houve fase LAG e, em caso afirmativo, determine sua duração. 
d. Sabendo-se que a dosagem de glicose residual, após 27 horas de cultivo, não acusou 
a presença de glicídeo no meio, pergunta-se qual o rendirnento da cultura em mg de 
massa seca de levedura/mg de glicose? 
e. De posse dos dados obtidos, programe um experimento, usando a mesma cepa e o 
mesmo meio de cultura, de tal forma que, tendo a cultura da questão como semente, 
você possa inocular um fermentador de 3 litros de meio às 16:00 horas de uma 
quarta-feira e colher as células no momento do término da glicose no meio da manhã 
de quinta-feira. Obs: Como as células já estariam adaptadas ao meio, não considere 
existência de fase LAG. 
 
6) Um meio contendo glicose e sal de amônia foi inoculado com 5 x 105 células de 
Escherichia coli. Depois de 300 minutos a cultura ainda estava na fase exponencial 
de crescimento com uma população de 35 x 106 células. Se o tempo de geração do 
organismo neste meio é de 40 minutos, determine se houve ou não uma fase LAG e 
qual a sua duração, em caso afirmativo. 
 
 
 
Metabolismo 
 
Instituto de Química • UFRJ 
243 
 
 
7) Em 25 mL de um meio contendo peptona foram inoculadas 4 x 106 células de E.coli 
incubadas à 37 oC. A fase estacionária contendo 3 x 109 células/mL de meio foi 
alcançada após 284 minutos e não houve fase LAG. Qual foi o tempo de geração 
médio neste meio? 
 Dados: log 2 = 0,3010 log 3 = 0,4771 log 5 = 0,6990 
 
8) Um inóculo de 106 células de Aerobacter aerogenes para um meio de cultivo 
contendo fenol em concentração igual a 3,4 x 10-3 M apresentou uma fase LAG de 
100 minutos antes de iniciar o crescimento logarítmico. Após 230 minutos, a cultura 
(em fase LOG) tinha uma população de 73,55 x 105 células. Um tubo controle (sem 
fenol) foi feito com o inóculo e cresceu sem fase LAG. Em 180 minutos, sua 
população era de 15,85 x 106 células e ainda crescia exponencialmente. A partir 
destes dados, determine se a concentração de fenol empregada exerceu algum efeito 
na velocidade de divisão do organismo. 
 
9) Foi inoculado 1 mg de células em 400 mL de meio de cultura. 
Abaixo estão relacionadas as massas de células contidas no meio de crescimento, 
com os respectivos tempos de permanência. 
 
Tempo (h) mg/400 mL 
zero 1 
14 60 
16 220 
18 800 
 
Pede-se calcular o tempo de geração e o tempo da fase LAG. 
Cursos Práticos em Bioquímica 
 
UFRJ • Instituto de Química 
244 
 
TEORIA DA PRÁTICA 
 
FERMENTAÇÃO 
I- PRODUÇÃO DE ETANOL POR CÉLULAS 
DE Saccharomyces cerevisiae A PARTIR DE 
MOSTO CONTENDO GLICOSE 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Conceito: 
 
 termo fermentação, no sentido mais amplo possível, pode ser definido como todo o 
processo no qual microrganismos catalisam a conversão de uma dada substância em um 
determinado produto, ainda passível de sofrer oxidação. Se tal transformação leva à 
formação de um excreta útil e economicamente vantajoso poderá ser utilizada 
industrialmente. A fermentação industrial é então a exploração racional da atividade metabólica 
do microrganismo. 
 
Considerações gerais sobre os processos fermentativos 
 
A fabricação de vinhos, cervejas, pão e queijo é utilizada pelo homem desde antes da era cristã. 
O conhecimento sobre os microrganismos, sua nutrição e reprodução é, entretanto, relativamente 
recente. A utilização desses conhecimentos científicos permite então uma escolha mais adequada 
de nutrientes, condições e até de microrganismos mais aptos a produzir uma dada substância de 
interesse industrial de forma econômica. 
Certas substâncias molecularmente complexas como por exemplo: enzimas, antibióticos e 
vitaminas, cuja obtenção por síntese química é bastante onerosa, e às vezes até impossível, são 
obtidas de forma economicamente viável, através de processos fermentativos. 
A indústria de fermentação encontra-se hoje em dia em expansão e os processos fermentativos 
apresentam-se, algumas vezes, com possibilidade de desenvolvimento, tanto do ponto de vista do 
microrganismo (agente de fermentação) - objeto de estudo da microbiologia e bioquímica - como 
também do ponto de vista do processo em si - objeto de estudo da engenharia bioquímica. 
 
Considerações gerais sobre o metabolismo 
 
Praticamente todas as células conhecidas metabolizam glicose e várias outras hexoses através da 
via glicolítica. Esta via metabólica é composta de uma sequência de 10 reações catalisadas por 
diferentes enzimas e, resumidamente, é via de conversão de glicose em piruvato. Seus produtos 
são, além do piruvato, duas moléculas de ATP e duas de NADH. O ATP produzido será 
rapidamente utilizado em processos celulares que demandem energia, isto é, serão reconvertidas 
em ADP+Pi, que são substratos necessários para a via glicolítica tenha continuidade. O NADH 
deve ser re-oxidado a NAD+, para que a via glicolítica possa continuar operando. O esquema a 
seguir mostra os possíveis destinos do piruvato. 
O 
Metabolismo 
 
Instituto de Química • UFRJ 
245 
 
 
 
• Em presença de oxigênio e de uma cadeia de transporte de elétrons operante (a cadeia ocorre 
nas mitocôndrias de organismos eucarióticos e na membrana plasmática de procarióticos), o 
piruvato será oxidado no ciclo de Krebs e o NADH será re-oxidado na cadeia de transporte de 
elétrons, sendo o O2 o aceptor final destes elétrons. Os produtos finais são CO2 e H2O . 
• Para que a via glicolítica possa prosseguir na ausência de O2 ou da cadeia de transporte de 
elétrons operante é necessário que o NADH seja re-oxidado de outras formas. Dependendo do 
tipo de célula, o mais comum é que esta molécula seja oxidada em reações catalisadas por 
enzimas do tipo desidrogenase, produzindo lactato ou etanol. 
 
Glicólise
Glicose
Frutose-1,6-bisfosfato
2 Piruvato
2 ATP
2 ADP
4 ADP
4 ATP
2 NAD+
2 NADH
Fermentação
Alcoólica
(anaeróbica)
Oxidação
(aeróbica)
Fermentação
Homolática
(anaeróbica)
Ciclo de
Krebs
6 O22 NADH
Fosforilação Oxidativa
2 NAD+ 6 H2O
6 CO22 Lactato 2 CO2 + 2 Etanol
2 NAD+
2 NADH
2 NAD+
2 NADH
O
CH2OH
Glicólise
Glicose
Frutose-1,6-bisfosfato
2 Piruvato
2 ATP
2 ADP
4 ADP
4 ATP
2 NAD+
2 NADH
Fermentação
Alcoólica
(anaeróbica)
Oxidação
(aeróbica)
Fermentação
Homolática
(anaeróbica)
Ciclo de
Krebs
Ciclo de
Krebs
6 O22 NADH
Fosforilação Oxidativa
2 NAD+ 6 H2O
6 CO22 Lactato 2 CO2 + 2 Etanol
2 NAD+
2 NADH
2 NAD+
2 NADH
2 NAD+
2 NADH
2 NAD+
2 NADH
O
CH2OH
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Em nosso organismo há células que fermentam glicose produzindo lactato. Por exemplo, quando 
submetido a exercício extenuante, o músculo esquelético (músculos de movimento voluntário, que 
recobrem o esqueleto) não recebem suprimento de O2 suficiente para re-oxidar o NADH em suas 
mitocôndrias. Desta forma, fermentam e produzem lactato, que é excretado para a corrente 
sanguínea. Os eritrócitos, células que transportam O2 em nosso sangue, não possuem mitocôndrias. 
Fermentam a glicose produzindo 100g de lactato por dia 
 
Classificação da fermentação: 
 
Os processos fermentativos são classificados de diversas maneiras: 
 
 Quanto ao tipo de processo 
 Quanto à cinética. 
 
Entretanto, do ponto de vista estritamente

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