Aula 11 - Metabolismo microbiano

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Disciplina: Microbiologia para 
Engenharia Ambiental I
Docente: Ana Carolina
Metabolismo Metabolismo 
microbianomicrobiano
METABOLISMOMETABOLISMO
Soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo
� Catabolismo X Anabolismo
� Energia: capacidade de realizar trabalho
� Fonte de energia
Black, 2002
METABOLISMOMETABOLISMO
Soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo
� Redução: ganho de e-
� Oxidação: perda de e-
Black, 2002
METABOLISMOMETABOLISMO
� Autótrofos: substância inorgânica →→→→ orgânica
� fotoautótrofos
� quimioautótrofos
� Heterótrofos: substâncias orgânicas
� fotoheterótrofo
� quimioheterótrofo
foto: energia química através da luz
quimio: energia química através da quebra de compostos
METABOLISMOMETABOLISMO
Black, 2002
METABOLISMOMETABOLISMO
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ENZIMASENZIMAS
� proteínas
� catalizadores
� ↓↓↓↓ energia de ativação
� complexo enzima-
substrato
� especificidade
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� “ase”
� enzoenzimas x 
exoenzimas
ENZIMASENZIMAS
� Coenzimas ou co-fatores
ENZIMASENZIMAS
� FAD (flavina adenina dinucleotídeo)
� NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo)
Black, 2002
ENZIMASENZIMAS
� Inibição enzimática
� inibidor competitivo – sulfa
� inibidor não competitivo – sítio alostérico
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ENZIMASENZIMAS
� Fatores que afetam as reações enzimáticas
� temperatura
� pH
� concentração do substrato, do produto e da enzima
� A + B → AB AB → A + B
� velocidade
Black, 2002
MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
GlicGlicóóliselise e e FermentaFermentaççãoão
� Glicólise
� autótrofos ou heterótrofos, aeróbicos ou anaeróbicos
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Glicólise
� Fosforilação ao nível do substrato
� quebra de uma molécula com 6C 
em duas moléculas com 3C
� transferência de 2e- para a 
coenzima NAD
� captura de energia em ATP
Glicólise
� Enzimas específicas
� Produto final:
� 2 ácido pirúvico
� 2 NADH
RENDIMENTO: 2 RENDIMENTO: 2 ATPsATPs
� Metabolização do ácido pirúvico na ausência de oxigênio
� “Libera” o NADH
� Não gera ATP
� Fermentação ácido-homolática
� Fermentação alcoólica
MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
MitocôndriaMitocôndria
pt.wikipedia.org
MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
� Fermentação ácido-homolática
� não produz gás
� Lactobacilus, estreptococos e 
células musculares de 
mamíferos
MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
� Fermentação ácido-homolática
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MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
� Fermentação alcóolica
� produz gás
MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
� Fermentação alcóolica
� Candida – embriagez involuntária
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MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
Staphylococcus 
aureus, patogênico, 
fermenta o manitol
e o meio adquire
pH ácido (vermelho
de fenol)
Staphylococcus sp, 
não patogênico, não
fermenta o manitol
e não altera a cor
do meio
MetabolismoMetabolismo AnaerAnaeróóbicobico: : 
FermentaFermentaççãoão
Black, 2002
MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Aeróbios
� Facultativos ou obrigatório
� Glicólise
� Respiração celular: ciclo de Krebs e 
fosforilação oxidativa
MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Ciclo de Krebs
� grupamentos acetil (2C)
� Acetil-CoA
� citoplasma (procariotos) ou matriz mitocondrial (eucariotos)
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www.picstopin.com cienciasteorias.blogspot.com
� Ciclo de Krebs
� oxidação do C
� retirada dos e- pelas
coenzimas (3NAD, 1 FAD)
� captação de energia ao nível
do substrato (GTP)
MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa
Black, 2002
MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Cadeia transportadora de elétrons
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Oxigênio: aceptor
final de elétrons –
reduzido à água
�Fosforilação
oxidativa
MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Fosforilação oxidativa
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Oxigênio: aceptor
final de elétrons –
reduzido à água
MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Fosforilação oxidativa
� ATP sintase; força próton motriz
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MetabolismoMetabolismo AerAeróóbicobico: : 
RespiraRespiraççãoão
� Rendimento (1 glicose):
30 ATPs (10 pares de e- do NAD)
4 ATPs (2 pares de e- do FAD)
2 ATPs (glicólise)
2 ATPs (GTP)
38 ATPs
� Fermentação: 2 ATPs
MetabolismoMetabolismo de de 
LipLipíídiosdios e e ProteProteíínasnas
Black, 2002
FOTOAUTOTRFOTOAUTOTRÓÓFICOSFICOS
� Fotossíntese – energia luminosa
� Reações de fase clara – fotofosforilação cíclica e não cíclica
� Reações de fase escura – fixação do carbono
Black, 2002
FOTOAUTOTRFOTOAUTOTRÓÓFICOSFICOS
� Fotossíntese
� energia luminosa
� Reações de fase clara –
fotofosforilação cíclica e não cíclica
� Reações de fase escura – fixação do 
carbono
Black, 2002
FOTOFOTO-- HETERHETERÓÓTROFOSTROFOS
� bactérias não sulfurosas de cor púrpura ou verde
� energia luminosa e substância orgânica (álcool, ácido graxo, 
carboidratos) como fonte de carbono
QUIMIOAUTOTRQUIMIOAUTOTRÓÓFICOSFICOS
� Oxidação de substâncias inorgânicas para obtenção de energia
UsosUsos de de EnergiaEnergia
� Biossíntese
� Transporte e movimento da membrana
� Crescimento
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UsosUsos de de EnergiaEnergia
� Biossíntese
Black, 2002
UsosUsos de de EnergiaEnergia
� Biossíntese
Black, 2002
UsosUsos de de EnergiaEnergia
� Transporte e movimento da membrana
blogdabiologiaegestaoambiental.blogspot.com www.estudopratico.com.br
UsosUsos de de EnergiaEnergia
� Reprodução e crescimento
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Referência bibliogrReferência bibliográáficafica
BLACK, J.G. Microbiologia – Fundamentos e Perspectivas. Editora 
Guanabara Koogan, 4ª edição.
PELCZAR JR, J. M., CHAN, E. C. S. e KRIEG, N. R. Microbiologia –
Conceitos e Aplicações, vol. I. Editora Makron Books.