ED3 Bioquímica Experimental Malu e Bianca

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IQ-DQB/UFRJ | Terceiro Estudo Dirigido (ED 3) 
Disciplina: Bioquímica (IQB366) - Parte Experimental 
Discentes: Bianca Carvalho dos Santos | DRE: 117048507 
 Maria Luiza Marujo de Araujo | DRE: 117155396 
Rio de Janeiro, 18 de fevereiro de 2022 
 
 
Crescimento Celular 
1) 
 
 2) A região circulada em verde corresponde à fase de fermentação, onde as células 
da levedura crescem devido ao uso da glicose que é utilizada como fonte de carbono para 
a via glicolítica. Esta etapa é chamada de “1ª LOG” e observa-se um crescimento 
exponencial da quantidade de células, por isso há um crescimento linear do log da massa 
de células/mL em relação ao tempo. 
Na fase de fermentação, a célula não desenvolve a mitocôndria e nem a cadeia 
respiratória. Dessa forma, o álcool gerado pelo consumo da glicose é excretado, uma vez 
que não há mitocôndrias disponíveis para oxidá-lo. Portanto, nessa fase a célula fermenta 
glicose, produzindo etanol e CO2 no meio. 
 
Segue-se então uma fase de transição onde as células se adaptam ao metabolismo 
oxidativo. Nesta fase, durante a qual a mitocôndria se desenvolve, são sintetizadas as 
enzimas do ciclo de Krebs e da cadeia respiratória. 
Ao fim desta fase adaptativa, ocorre uma segunda fase de crescimento, circulada 
em laranja, conhecida como “2ª LOG”. Nesta fase, o etanol, antes excretado, agora é 
utilizado na fase de respiração da célula. 
 
 3) O Tg pode ser analisado como o coeficiente angular da curva. Percebe-se que na 
1ª LOG, a curva é mais inclinada, o que sugere um Tg menor. Logo, na 2ª LOG o Tg é maior. 
Isto é comprovado a partir do seguinte cálculo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fermentação Alcoólica 
 1) Na levedura Saccharomyces Cerevisiae, ocorre o efeito chamado repressão 
catabólica: quando presente em altas concentrações de glicose, há a inibição da formação 
de mitocôndrias e não desenvolvimento da cadeia respiratória, fazendo com que a levedura 
fermente a glicose consumida e excretando o álcool por não poder oxidá-lo na falta da 
mitocôndria. Com isso, como a levedura vai liberar CO2 e etanol na fermentação alcoólica 
do experimento proposto, já que o frasco se encontra aberto, é possível fazer uma 
diferença de peso do fermentador com o passar do tempo, podendo calcular o rendimento 
e eficiência da fermentação, o quanto de glicose foi consumido e o quanto de CO2 foi 
liberado. 
 2) O NaF e o etanol são inibidores que atuam de formas diferentes, pois o NaF é um 
inibidor enzimático e o etanol atua como inibição por produto. O NaF, por ser um inibidor 
enzimático, inibe a enzima enolase, a qual é responsável por converter o 2-fosfoglicerato 
em fosfoenolpiruvato durante o processo de glicólise. Essa inibição acontece devido a 
complexação do fluoreto, do magnésio e do fosfato, que posteriormente se liga ao centro 
enzimático da enolase. Com essa ligação, há um impedimento na conversão de 2-
fosfoglicerato em fosfoenolpiruvato, que então, diminui a produção de ATP. Já no caso do 
etanol, por ser considerado tóxico pelo metabolismo, sua alta produção vai ter como 
consequência a redução da velocidade do processo de fermentação. Isso acontece pois o 
aumento de etanol inibe as enzimas responsáveis pela regulação da via glicolítica. Ademais, 
ele tem características desidratantes e desnaturantes, fazendo com que os poros nas 
membranas lipídicas se abram, havendo uma desorganização e comprometendo o gradiente 
de prótons do processo metabólico. 
 
Oxidação Biológica 
 
 O objetivo do experimento era calcular a atividade da enzima succinato 
desidrogenase, a qual faz parte da estrutura interna da membrana mitocondrial, e tem a 
função de transportar elétrons. Para determinar a velocidade da enzima, foi utilizado um 
método indireto, através da redução do diclorofenolindofenol (DCPIP), que é um aceptor 
artificial de elétrons. O DCPIP tem uma característica importante, pois sua forma oxidada 
é azul, e quando recebe os elétrons e passa para sua forma reduzida, se torna incolor. 
Devido a esse corante que é utilizado o espectrofotômetro, pois com a mudança de cor, 
também muda o λ máximo de absorção. Outros corantes poderiam ser utilizados, mas ele 
é altamente específico para essa reação, pois aceptores artificiais aceitam elétrons e 
prótons de qualquer agente redutor com potencial redox mais negativo que o seu 
(succinato/fumarato E°=0,03 V e DCPIP/DCPIPH2 E°=0,22 V). O succinato faz parte de uma 
cadeia de transporte de elétrons onde apresentam 4 complexos proteicos em que os 
elétrons migram de pares redox com potenciais de redução padrão mais negativos em 
direção a potenciais mais positivos. Os elétrons são carregados como mostra o esquema 
abaixo, do Complexo I e II para o Complexo III pela CoQ (succinato-CoQ redutase) e vão até 
o Complexo IV pelo citocromo c. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A azida bloqueia a passagem de elétrons entre o Complexo IV e o O2, assim os 
elétrons resultantes da oxidação do succinato ficam inviabilizados de passar, e são 
transferidos diretamente para o DCPIP, ou seja, ela atua como um inibidor do complexo IV 
e auxilia a redução do DCPIP. O malonato é um inibidor de succinato por competição, pois 
apresentam uma semelhança estrutural, e consequentemente, não haverá redução do CoQ 
e a atividade da enzima fica comprometida. Em resumo, a estratégia do experimento é 
analisar a velocidade da enzima succinato desidrogenase por meio indireto, pela velocidade 
de redução de um aceptor artificial, e verificar como ela interage com dois tipos de 
inibidores.