Metabolismo Bacteriano

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Metabolismo Bacteriano 
Professor: Maneco
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências da Saúde
Departamento de Microbiologia e Parasitologia
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Metabolismo	
Soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo;
Equilíbrio
Energia produzida = Energia gasta
Metabolismo biossintético (geração de materiais para o crescimento bacteriano) - gasto de energia;
Metabolismo energético- produz energia;
Reações catabólicas e anabólicas;
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Reações catabólicas
Compostos complexos Compostos simples
Produção de energia 
Fornecimentos de blocos construtivos
Reações anabólicas
Reações anabólicas
Compostos simples Compostos complexos
Requerimento energético
Componentes celulares
Crescimento bacteriano
Divisão celular
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Reações catabólicas X Reações anabólicas
Acoplamento de energia entre elas
ATP (Trifosfato adenosina)
Adenina + ribose + 3 grupo fosfato
ADP (Difosfato de adenina)
ATP - Perde um grupo fosfato
Energia liberada para reações anabólicas.
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Tipos de Reações Químicas
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Obtenção de energia
Maioria das bactérias:
Oxidação de substratos;
Açúcares, proteínas, peptídeos e raramente, as gorduras;
Utilização da energia:
Transporte de nutrientes;
Movimento dos flagelos;
Biossíntese.
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Luz solar- Fototrópicas
Reações químicas- Quimiotróficas
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Reações químicas
Reações de Oxidação-redução (redox)
Oxidação Perda de elétron;
Redução Ganho de elétron;
Reações de oxidação celular
elétrons e prótons são removidos ao mesmo tempo;
Equivalente à remoção de átomos de Hidrogênio;
Desidrogenação: oxidação biológica com perda de átomo de H;
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Reações redox
Células Reações de catabolismo extração de energia;
Glicose = CO2 + H2O
Geração de ATP
Fosforilação ao nível de substrato
Fosforilação Oxidativa
Fotofosforilação
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Produção de Energia
Extração e armazenamento de energia 
Reações redox
Catabolismo de CHO:
Maioria dos microrganismos
Oxidação de CHO Fonte de energia
Glicose Fonte comum de energia;
Lipídios e proteínas.
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Produção de Energia
Microrganismo
Glicose
Respiração Celular
Energia
Fermentação
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Glicólise
	- Primeiro passo; (Via Embden-Meyerhof)
 Oxidação da glicose em Ácido Pirúvico;
 Com produção de ATP;
 Redução da Coenzima NADH contendo energia
 Vias alternativas da glicólise:
Via Pentose fosfato
 Produz pentoses importantes na síntese de ac. nucléico, glicose a partir de CO2 na fotossíntese e AA.
E. coli, Bacillus subtilis
Via Entner-Doudoroff
Utilizadas por Bactérias Gram- negativas;
 Teste diagnóstico (Pseudomonas sp.);
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Glicólise
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Destinos do piruvato formado na Glicólise
Após a glicose ter sido quebrada em ácido pirúvico, o ácido pirúvico pode ser guiado ao próximo passo da fermentação ou da respiração celular.
Existem dois tipos de respiração:
 Respiração aeróbica: o aceptor final de elétrons é o O2.
 Respiração anaeróbica: o aceptor final de elétrons é uma molécula inorgânica.
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CICLO DE KREBS
Oxidação do Acetil (derivado do Ac. Pirúvico) em CO2 com produção de ATP e NADH (energia) e FADH2 (transportador de elétrons);
Respiração aeróbica:
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Ciclo de Krebs
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Cadeia de Transporte de elétrons
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Cadeia de Transporte de Elétrons em Eucariotos
NADH = 2,5 ATP
FADH2 = 1,5 ATP
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Resumo da respiração aeróbica em procariotos
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Proteínas, carboidratos e lipídios podem também ser fontes de elétrons e prótons para a respiração. Essas moléculas de alimentos entram na glicólise e no C.K. em vários pontos:
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Respiração anaeróbica
Oxigênio Letal
Aceptor final de elétrons molécula inorgânica (raro molec. orgânica);
Pseudomonas e Bacillus Nitrato (NO3-) íon nitrito óxido nitroso ou gás nitrogênio;
Sulfato - formando o sulfeto de hidrogênio;
Carbonato formando o metano.
A respiração anaeróbica por bactérias utilizando nitrato e sulfato como 
aceptores finais de elétrons é essencial para os ciclos de nitrogênio
e enxofre que ocorrem na natureza.
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Fermentação
Metabolismo no qual os compostos orgânicos servem como doadores e receptores de elétrons (hidrogênio);
Conceito antigo (clássico):
Decomposição microbiana de carboidratos na ausência de oxigênio.
Conceito atual:
Qualquer processo metabólico que libere energia de um açúcar ou outra molécula orgânica, não requer oxigênio ou um sistema de transporte de elétrons e utiliza uma molécula orgânica como aceptor final de elétrons.
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Fermentação:
 Glicólise;
 Segundo passo:
 Coenzimas reduzidas da glicólise (NADH) doam seus elétrons e íons H+ ao ácido pirúvico ou seus derivados para formação de produtos finais.
 Formação de ATP
Somente na glicólise;
 Baixa produção de energia.
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Tipos de Fermentação:
Homolática: produção de ácido lático como produto final;
Alcoólica: produção de álcool como produto final;
Mista: produção de álcool, ácido e gás;
Butileno-glicólica: produção do butileno glicol (não ácido) como produto final.
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Tipos de Fermentação
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Fermentação 
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Fermentação de Carboidratos 
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Fermentação de Carboidratos 
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Comparação entre a Respiração Aeróbica, Anaeróbica e Fermentação
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Diversidade metabólica entre os organismos
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Classificação Nutricional dos Microrganismos
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Viva a vida intensamente como se cada dia que tu viveres seja o último de tua vida!