Relatório de Bioquímica -Fermentação

Prévia do material em texto

2
UNIVERDIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CAMPUS – PETRÓPOLIS/RJ
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA
PROFESSOR(A): LUIZ ANDRÉ PINTO
RELATÓRIO SOBRE FERMENTAÇÃO
ALUNO(A):
SHIRLEI MILITÃO DA SILVA – Matrícula: 202204483051
RIO DE JANEIRO – 2023
SUMÁRIO:
I. INTRODUÇÃO ---------------------------------------------------------------------03
II. OBJETIVO--------------------------------------------------------------------------03
III. MATERIAL ------------------------------------------------------------------------03
IV. MÉTODO ---------------------------------------------------------------------------04
V. RESULTADOS E DISCUSSÕES -----------------------------------------------05
VI. CONCLUSÃO ---------------------------------------------------------------------08
VII. BIBLIOGRAFIA-----------------------------------------------------------------09
1. INTRODUÇÃO: 
 	De acordo com Mendonça (2016) levedura é um termo utilizado para designar fungos microscópicos como o Saccharomyces cerevisiae, popularmente conhecido com fermento biológico, levedura, levedo ou levedo da cerveja. 
 	Tal espécie de fungo pertencente ao filo Ascomycota do Reino dos Fungos e apresenta grande potencial biotecnológico através da fermentação. A fermentação é o processo biológico no qual a glicose (C6H12O6) é quebrada na ausência do gás oxigênio (O2) e, de acordo com o produto final obtido, ela pode ser de três tipos: láctica, acética e alcoólica. Nesta última, além da produção de moléculas de ATP (energia), ocorre também a produção de dióxido de carbônico (CO2) e moléculas de álcool (C2H5OH), que dá nome ao processo (Amabis & Martho, 2010; Mendonça, 2016). 
 	Devido à produção de álcool, a fermentação alcoólica possui grande importância na indústria, tanto em fabricação de pães, quanto de cervejas e vinhos (Escudero et al., 2018). De acordo com Linhares e Gewandsznajder (2013), essas produções estão gravadas em registros de nove mil anos, encontradas na Mesopotâmia, sendo realizadas principalmente pelo fungo S. cerevisiae, caracterizado anteriormente. Mais atualmente estudos apontam também alto potencial de S. cerevisiae para o controle de doenças de plantas (Piccinin et al., 2005), entre outros.
2. OBJETIVO	
A atividade tinha como objetivo:
1. Compreender a importância das enzimas para o metabolismo biológico;
2. Compreender a relação entre expressão de genes e função tecidual, considerando a influência do ambiente na atividade de enzimas
3. Observar a decomposição do peróxido de hidrogênio na presença da catalase;
4. Entender a importância da temperatura e pH enquanto fator crucial, cuja variação acentuada pode resultar na desnaturação proteica.
3. MATERIAIS:
 	Para a aula prática sobre fermentação foram utilizados os seguintes materiais:
· Glicose 10%
· Saccharomyces cerevisiae (fermento biológico seco)
· Água destilada 
· Erlenmeyer 
· Vidro de relógio
· Espátulas
· Bexigas (tipo aniversário)
· Proveta
· Funil de vidro
4. MÉTODO:
Inicialmente, começou se o experimento separando 04 Erlenmeyer enumerados. Em cada um dele foi preparado um tipo de solução conforme legenda a seguir:
	LEGENDA
	SOLUÇÃO
	Erlenmeyer nº 01
	5g S. cerevisiae + 50 mL Glicose 10% 75ºC /15’
	Erlenmeyer nº 02
	5g S. cerevisiae + 50 mL Glicose 10% T.A /15’
	Erlenmeyer nº ° 03
	5g S. cerevisiae + H2O Destilada T.A /15’
	Erlenmeyer nº ° 04
	50 mL Glicose 10% T.A /15’
Quadro 1: Preparo das soluções da atividade experimental
Em cada um dos Erlenmeyer foram preparadas a solução de acordo com a determinação anterior e em seguida foram presas bexigas na “boca” de cada um dos tubos e os ingredientes misturados lentamente.
Posteriormente ao experimento preparado, os grupos foram orientados a levar o Erlenmeyer de número 01 para o banho-maria e deixar os outros três em repouso, e observar o que acontecia de acordo com o tempo estipulado..
Figura 1 – Erlenmeyer com a solução nº 01 em banho-maria
Após começar a ser aquecida a solução no banho-maria, pode se observar que a bexiga que estava na boca do Erlenmeyer começou a encher rapidamente não sendo nem necessário esperar o tempo total do processo.
Colocamos todos os Erlenmeyer na bancada, agitando os mesmos de tempo em tempos onde pode se observar as reações das fermentações.
Figura 2 – Observação dos processos de fermentação
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES:
 	Com os experimentos realizados durante essa aula prática os foi possível visualizar o papel das leveduras no processo de fermentação. Identificou-se que a Fermentação alcoólica é um processo anaeróbio para produção de energia, que ocorre com degradação de carboidratos e formação de etanol e CO2 como compostos principais (C6H12O6 2C2H6O + 2CO2) e, como subprodutos, glicerol, ácidos pirúvicos e succínico e álcoois superiores. É realizado por leveduras, principalmente do gênero Saccharomyces. 
 	Diversos fatores físicos (temperatura, pressão osmótica), químicos (pH, oxigenação, nutrientes minerais e orgânicos, inibidores) e microbiológicos (espécie, linhagem e concentração da levedura, contaminação bacteriana) afetam o rendimento da fermentação, ou seja, a eficiência da conversão de açúcar em etanol (NELSON et al., 2014). 
 	Os fungos presentes no fermento biológico, usado na produção de pães (Saccharomyces cerevisiae) realizam a fermentação a partir da glicose, liberando gás carbônico e álcool. O gás CO2 forma pequenas bolhas fazendo com que a massa do pão cresça, nessa experiência o gás encheu o balão!
. 
Respostas dos Questionamentos?
1. Quais são os produtos formados pelas leveduras durante este processo de fermentação que ocorreu nos erlenmeyers?
 	No fim do processo, a reação global da fermentação alcoólica das leveduras, formará por meio de uma molécula de glicose, duas moléculas de etanol (álcool etílico), duas moléculas de ATP (energia), duas moléculas de gás carbônico (CO2) e duas moléculas de água. Esse tipo de respiração celular, é classificado como sendo anaeróbio, ou seja, na ausência ou pouca oferta de oxigênio.
2. O que você observou nos erlenmeyers incubados com leveduras?
 	A ocorrência de um grande aumento da reação das massas nos erlenmeyers que continham a glicose, e o fato das leveduras que foram expostas ao calor metabolizarem mais rápidas no processo de realização da fermentação, quando comparada as que ficaram em temperatura ambiente. Assim, a temperatura entra como um fator coadjuvante no processo de fermentação, produzindo em maior intensidade o gás carbônico.
Percebeu-se também o aroma leve de álcool em duas das amostras.
3. Explique resumidamente a via bioquímica da fermentação da glicose neste processo, evidenciando as principais enzimas envolvidas?
 	A fermentação é um processo anaeróbico de produção de energia. Ela é utilizada por fungos e bactérias que vivem em ambientes pobres em oxigênio (O2). Além disso, células musculares de diferentes organismos também são capazes de realizar a fermentação na falta de oxigênio para a respiração celular. A fermentação difere da respiração celular, pois seu aceptor final de elétrons é um composto orgânico e não uma molécula externa como o oxigênio. Entretanto, a fermentação também utiliza moléculas de glicose como fonte de energia e se inicia da mesma forma que a respiração celular, com a glicólise. 
 	A partir da glicose processada por uma série de reações enzimáticas chamada de glicólise, forma-se o piruvato (ou ácido pirúvico), que é composto por três átomos de carbono. O piruvato então, é transformado em etanol e gás carbônico por meio de duas reações: a enzima piruvato descarboxilase transforma o ácido pirúvico em acetaldeído (composto orgânico formado por 2 moléculas de carbono), que é então transformado no último produto, em etanol (ou álcool etílico - formado por duas moléculas de carbono), por meio da enzima álcool desidrogenase.
 	Nesse processo uma molécula de glicose é degradada produzindo energia na forma de ATP, duas moléculas de piruvato ou ácido pirúvico (C3H4O3), elétronse íons H+. Os elétrons e parte dos íons H+ são capturados por duas moléculas de NAD+ (dinucleotídeo de nicotinamida-adenina), formando duas moléculas de NADH.
 	A partir desse ponto, a fermentação segue um caminho diferente da respiração celular. Como a cadeia transportadora de elétrons  não ocorre, os 2 NADH produzidos na glicólise não podem liberar seus elétrons para voltar para NAD+. Para que essa regeneração do NAD+ ocorra são realizadas outras reações na fermentação. Nessas reações, uma molécula orgânica serve como aceptor dos elétrons do NADH, permitindo a volta do NAD+, que pode então atuar novamente na glicólise. A natureza dessa molécula orgânica depende do organismo que está realizando a fermentação, podendo ser o ácido lático ou o etanol. Assim temos dois tipos de fermentação: lática e alcoólica. 
 	
 	
 	Na fermentação alcoólica o NADH doa seus elétrons para um derivado de piruvato, produzindo etanol. Esse processo é realizado através de duas reações. Na primeira delas, a molécula de piruvato é quebrada produzindo duas moléculas de acetaldeído (C2H4O) e liberando duas moléculas de dióxido de carbono (CO2). Na segunda reação, as duas moléculas de NADH passam seus elétrons para os dois acetaldeídos, transformando-os em duas moléculas de etanol (C2H6O) e regenerando o NAD+. 
6. CONCLUSÃO:
 	Com a realização desta prática podemos concluir que Os critérios tecnológicos que fazem com que uma levedura seja utilizada comercialmente na fermentação alcoólica são o alto rendimento e a elevada produtividade, ou seja, rápida conversão de açúcar em álcool, com baixa produção de componentes secundários. A espécie mais importante de levedura alcóolica é a Saccharomyces cerevisiae, que possui um largo espectro de utilização, sendo empregada na produção de pães, bebidas alcoólicas, etanol, etc. Sua biomassa pode ser recuperada como subproduto da fermentação e transformada em levedura seca, que se constitui em matéria-prima para a fabricação de ração animal ou suplemento vitamínico para o ser humano.
 	Os diversos tipos de reações de fermentação apresentam um inestimável valor para o ser humano, pois, pode-se depreender que o subproduto das mesmas fornece inúmeras vantagens para as indústrias alimentícia, de bebidas e farmacêutica, o que direta e/ou indiretamente resultam em benefício para a sociedade de um modo geral
7. BIBIOGRAFIA
AQUARONE, E.; BORZANI, W.; LIMA, V.A. Tópicos de Microbiologia Industrial. Ed. Edgard Blucher. 1975.
BORGES, Júlio César. Glicólise e Fermentação. Aula de Bioquímica II – USP.
BORZANI, W.; LIMA, V. A.; AQUARONE, E. Biotecnologia: Engenharia Bioquímica. São Paulo. Ed. Edgard Blucher. 2001. 
MENDONÇA, V. L. Biologia: ecologia: origem da vida e biologia celular e histologia. Vol. 1, 3. São Paulo: AJS, 2016, p. 205-206. 
 MENDONÇA, V. L. Biologia: os seres vivos. Vol. 2, 3. São Paulo: AJS, 2016, p. 74.