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Microbiologia e Imunologia Aula 2: Metabolismo Microbiano Metabolismo • Soma das reações químicas de um organismo vivo. • Dividido em duas classes: Anabólicas: Requerem energia. Constroem moléculas complexas a partir de simples. Catabólicas: Liberam energia. Quebra de compostos orgânicos complexos em simples Anabolismo e Catabolismo • Catabolismo: Quebra / degradação de compostos químicos • Anabolismo: Síntese de compostos químicos Metabolismo • Bactérias: Grupo mais diversificado metabolicamente. • Bactérias termofílicas proliferam em altíssimas temperaturas, superiores a 70°C. • Outras vivem em ambientes muito frios, aproximadamente 4°C. • Em geral: 37 a 39°C. • Devido a essas características de resistir a diferentes temperaturas e utilizar diversas fontes de carbono diferentes, as bactérias se encontram em todos os ambientes do planeta. ATP • É um nucleotídeo fosforilado. Adenina + ribose + 3 fosfatos. • Principal transportador de energia química nas células. Grupos fosfato terminais = energia. Quebra ou transferencia = energia. ATP – ADP – Metabolismo Enzimas • Substâncias que podem apressar uma reação química sem que seja permanentemente alterada. • Catalisador. • Atuam especificamente no substrato da reação. Complexo enzima-substrato Tipos de enzimas Cofator Fatores que influenciam atividade enzimática • Temperatura: Nas bactérias patogênicas humanas = 37°C a 40°C. • pH: Acima ou abaixo da faixa ótima reduz a velocidade das reações. • Concentração de substrato: Aumenta a velocidade quanto maior a concentração do substrato • Inibidores = impedem o funcionamento de enzimas. Fatores que influenciam atividade enzimática Desnaturação protéica • Temperatura • Perda de estrutura tridimensional. • Mudanças no sítio ativo -> inatividade. Ribozimas • Moléculas de RNA que possuem sítios ativos, podendo catalisar reações químicas. Produção de energia • Transferir energia de lipídeos, proteínas e carboidratos para o ATP. • Reações de fosforilação: Fosforilação em nível de substrato Fosforilação oxidativa Fotofosforilação Classificação • Fototróficas: utilizam a luz como fonte de energia. • Quimiotrófica: utilizam energia presente em compostos químicos. Quimiolitotróficas: o composto químico é inorgânico. Quimiorganotrófica: O composto químico é orgânico. • Aeróbias: oxidam carboidratos, proteínas e lipídeos na presença de oxigênio = RESPIRAÇÃO. • Anaeróbios: fazem FERMENTAÇÃO. • Anaeróbios facultativo: vivem tanto em meio aeróbio quanto em meio anaeróbio. Glicólise • Oxidação da glicose em ácido pirúvico (piruvato). • Também chamada de via de Embden-Meyerhof. • Pode ocorrer na presença de oxigênio ou não. • 6C -> 2x 3C • Rendimento: 2 ATP Fases da Glicólise • 1 – Preparação • 2 – Conservação de Energia 1 2 Destinos do piruvato Ciclo de Krebs • É uma série de reações bioquímicas em que grande quantidade de energia química armazenada na acetil-CoA é liberada passo a passo. • Transferência de energia, na forma de elétrons, para enzimas transportadoras de elétrons (NAD e FADH). Cadeia transportadora de elétrons • Sequência de moléculas transportadoras, com gradual liberação de energia, utilizada para geração quimiostática de ATP. • Aceptor final: H20 Fermentação • Processo: Ocorre na presença ou na ausência de oxigênio. Utiliza uma molécula orgânica como aceptor final de elétrons. Produz pequenas quantidades de energia. Produtos da fermentação Fermentação na Microbiologia Rendimento • Glicólise e fermentação: 2 ATPs • Respiração: 38 ATPs Comparando... Fotossíntese Quimiossíntese Resumindo...
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