Fisiologia e metabolismo microbiano

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Fisiologia e 
metabolismo 
microbiano 
Profa.	
  Dra.	
  Larissa	
  Morais	
  
Microbiologia	
  básica	
  
Definição	
  
Fisiologiaà	
  estudo	
  das	
  funções	
  dos	
  seres	
  orgânicos.	
  
	
  
Metabolismo	
  à	
  conjunto	
  de	
  transformações	
  da	
  
matéria	
  orgânica,	
  visando	
  obtenção	
  de	
  energia.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Importância do metabolismo	
  
Diversidade	
  e	
  
versa2lidade	
  
bioquímica	
  
Relação	
  com	
  doenças	
  
Papel	
  dos	
  m.o	
  na	
  natureza	
  
Explorar	
  os	
  m.o.	
  
economicamente	
  
Cul2vo,	
  crescimento	
  e	
  
controle	
  dos	
  m.o	
  
Controle	
  da	
  deterioração	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Composição	
  
química	
  da	
  célula	
  
procarió2ca	
   -­‐ 	
  Água;	
  
-­‐ 	
  Macromoléculas;	
  
-­‐ 	
  Compostos	
  
orgânicos;	
  
-­‐ 	
  Íons.	
  
	
  
Nutrição	
   Crescimento	
  
Mul2plicação	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Nutrição dos microrganismos	
  
•  Todos	
  os	
  organismos	
  vivos	
  necessitam	
  de	
  carbono,	
  
nitrogênio	
  e	
  água;	
  
•  Microrganismos	
  à	
  versáteis	
  e	
  diversificados	
  quanto	
  às	
  
exigências	
  nutricionais.	
  	
  
•  Água	
  à	
  absorção	
  de	
  nutrientes	
  dissolvidos.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Elementos químicos como 
nutrientes	
  
•  Síntese	
  e	
  funções	
  normais	
  dos	
  componentes	
  celulares;	
  
•  Presentes	
  na	
  natureza	
  
•  Basicamente,	
  cada	
  microrganismo	
  uPliza	
  os	
  compostos	
  
presentes	
  em	
  seu	
  hábitat	
  natural;	
  
•  Elementos	
  químicos	
  principais	
  para	
  o	
  crescimento	
  da	
  célula:	
  
carbono,	
  nitrogênio,	
  hidrogênio,	
  oxigênio,	
  enxofre	
  e	
  fosfóro.	
  
Orgânicos	
  
Inorgânicos	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Carbono	
  
•  Um	
  dos	
  elementos	
  químicos	
  mais	
  importantes	
  para	
  o	
  
crescimento	
  microbiano;	
  
•  	
  Todos	
  os	
  organismos	
  requerem	
  carbono	
  de	
  alguma	
  
forma;	
  
•  	
  Compostos	
  orgânicos	
  x	
  compostos	
  inorgânicos	
  
Contém	
  carbono	
   Não	
  contém	
  carbono	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  O	
  carbono	
  forma	
  o	
  esqueleto	
  dos	
  carboidratos,	
  
lipídeos	
  e	
  proteínas;	
  
•  	
  Energia	
  para	
  o	
  crescimento	
  da	
  célula	
  e	
  unidade	
  
básica	
  do	
  material	
  celular	
  
Autotrófricos	
  
Heterotróficos	
  
UPlizam	
  CO2	
  como	
  fonte	
  de	
  
energia.	
  Podem	
  viver	
  às	
  custas	
  
de	
  moléculas	
  inorgânicas	
  
simples	
  e	
  íons	
  absorvidos	
  do	
  
meio.	
  
UPlizam	
  compostos	
  orgânicos	
  
como	
  fonte	
  de	
  carbono,	
  
obtendo	
  as	
  moléculas	
  do	
  meio.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Nitrogênio	
  
•  Todos	
  os	
  organismos	
  necessitam	
  também	
  de	
  nitrogênio	
  de	
  
alguma	
  forma;	
  
•  É	
  parte	
  essencial	
  dos	
  aa,	
  que	
  juntos	
  formam	
  as	
  proteínas;	
  
•  Bactérias	
  à	
  versáteis	
  na	
  uPlização	
  de	
  N2;	
  
•  Fixação	
  de	
  nitrogênio	
  à	
  Algumas	
  bactérias	
  uPlizam	
  
nitrogênio	
  gasoso	
  ou	
  atmosférico	
  para	
  	
  a	
  síntese	
  celular	
  ;	
  
•  Restante	
  das	
  bactérias	
  uPliza	
  N2	
  de	
  compostos	
  nitrogenados	
  
inorgânicos	
  (nitratos,	
  nitritos)	
  ou	
  de	
  compostos	
  orgânicos.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Hidrogênio, Oxigênio, Enxofre e 
Fósforo	
  
•  Hidrogênio	
  e	
  oxigênio	
  presentes	
  em	
  muitos	
  compostos	
  
orgânicos;	
  
•  	
  Enxofre	
  -­‐>	
  necessário	
  para	
  biossíntese	
  de	
  aminoácidos	
  	
  
Cisteína	
   Cis2na	
   Me2onina	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Fósforo	
  -­‐>	
  essencial	
  para	
  a	
  síntese	
  de	
  ácidos	
  nucléicos	
  e	
  
ATP;	
  
•  	
  Onde	
  encontrar	
  esses	
  elementos?	
  
Água	
  
Nutrientes	
  
Atmosfera	
  gasosa	
  
do	
  meio	
  
Alguns	
  íons	
  inorgânicos:	
  
sulfato	
  e	
  fosfato	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Variações nos requerimentos 
nutricionais 
• 	
  Algumas	
  bactérias	
  são	
  capazes	
  de	
  crescer	
  em	
  meio	
  simples;	
  
• 	
  Algumas	
  bactérias	
  são	
  extremamente	
  fasPdiosas	
  (complexo	
  
requerimento	
  nutricional)	
  –	
  organismos	
  que	
  crescem	
  nas	
  
mucosas	
  ou	
  no	
  interior	
  da	
  célula	
  do	
  hospedeiro;	
  
• 	
  Algumas	
  bactérias	
  crescem	
  em	
  meio	
  indefinido	
  (sangue,	
  soro,	
  
extrato	
  de	
  levedura,	
  etc…)	
  
	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Outros elementos	
  
•  Hidrogênio	
  e	
  oxigênio	
  presentes	
  em	
  muitos	
  compostos	
  
orgânicos;	
  
•  	
  Enxofre	
  -­‐>	
  necessário	
  para	
  biossíntese	
  de	
  aminoácidos	
  	
  
Cisteína	
   Cis2na	
   Me2onina	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Tipos	
  de	
  energia:	
  química	
  e	
  luminosa	
  
•  A	
  célula	
  produz	
  energia	
  para:	
  
Componentes 
celulares: 
parede, 
membrana, etc. 
 
Síntese de 
enzimas, 
ácidos 
nucléicos, 
polis-
sacarídeos, 
fosfolipídios, 
etc. 
Reparos e 
manutenção da 
célula 
Crescimento e 
multiplicação 
Acumulação 
de nutrientes e 
excreção de 
produtos 
indesejáveis 
Mobilidade 
Energia	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Tipos	
  de	
  energia	
  
	
  
• Energia	
  conPda	
  em	
  ligações	
  
químicas	
  das	
  moléculas	
  
Energia	
  
Química	
  
• Deve	
  ser	
  converPda	
  em	
  
energia	
  química	
  
Energia	
  
Luminosa	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Sistema de 
armazenamento 
e transferência 
de E 
Componentes celulares 
como proteínas (enzimas), 
DNA, RNA, carboidratos, 
lipídeos, etc. 
Produtos da degradação 
servem como unidades 
para a produção de 
compostos celulares 
Síntese 
 
Compostos e 
estruturas 
Degradação 
Quebra de 
substratos ou 
nutrientes 
E liberada E requerida 
Crescimento celular, 
reprodução, manutenção 
e movimento 
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Classificação	
  dos	
  micro-­‐organismos	
  de	
  acordo	
  com	
  a	
  fonte	
  
de	
  carbono	
  e	
  de	
  energia	
  
	
   Quimiotróficos 
(utilizam substâncias 
químicas 
como fonte de energia) 
 
Quimiolitotróficos 
C= CO2 
 
 
Quimiorganotróficos 
C=orgânico 
 
Lactococcus	
  lac*s	
  +	
  glicose	
  à	
  ácido	
  lácPco	
  +	
  energia	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Classificação	
  dos	
  micro-­‐organismos	
  de	
  acordo	
  com	
  a	
  fonte	
  
de	
  carbono	
  e	
  de	
  energia	
  
	
  
Anabaena	
  cylindrica	
  +	
  luz	
  à	
  energia	
  +	
  compostos	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Metabolismo:	
  dividido	
  em	
  duas	
  classes	
  
de	
  reações	
  químicas:	
  	
  
	
  
Catabolismo	
  
• Exergônicas	
  (liberam	
  
energia)	
  
• Quebra	
  de	
  compostos	
  
orgânicos	
  complexos	
  em	
  
compostos	
  mais	
  simples	
  
Anabolismo	
  
• Endergônicas	
  (requerem	
  
energia)	
  
• Construção	
  de	
  moléculas	
  
orgânicas	
  complexas	
  a	
  
parPr	
  de	
  moléculas	
  mais	
  
simples	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Reação	
   química	
   reguladapor	
   enzimas	
   que	
   liberam	
  
energia,	
   quebrando	
   compostos	
   orgânicos	
   complexos	
   em	
  
compostos	
  mais	
  simples.	
  	
  
•  Geralmente	
   são	
   reações	
   de	
   hidrólise	
   (uPlizam	
   água	
   para	
  
quebrar	
  ligações	
  químicas)	
  e	
  exergônicas	
  (produzem	
  mais	
  
energia	
  do	
  que	
  consomem).	
  
–  Ex:	
  Células	
  quebram	
  açúcares	
  em	
  dióxido	
  de	
  carbono	
  e	
  
água	
  
	
  
Catabolismo	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Reações	
  reguladas	
  por	
  enzimas	
  que	
  requerem	
  energia,	
  
construindo	
  moléculas	
  orgânicas	
  complexas	
  a	
  parPr	
  de	
  
moléculas	
  mais	
  simples	
  –	
  são	
  chamadas	
  de	
  reações	
  
biossinté2cas.	
  
•  As	
  reações	
  anabólicas	
  envolvem	
  reações	
  de	
  síntese	
  por	
  
desidratação	
  (reações	
  que	
  liberam	
  água)	
  e	
  são	
  endergônicas	
  
(consomem	
  mais	
  energia	
  do	
  que	
  produzem).	
  
–  	
  Ex:	
  formação	
  de	
  proteínas	
  a	
  parPr	
  de	
  aminoácidos,	
  
ácidos	
  nucléicos	
  a	
  parPr	
  de	
  nucleojdeos	
  e	
  
polissacarídeos	
  a	
  parPr	
  de	
  açúcares	
  simples.	
  
	
  
Anabolismo	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  É	
  a	
  principal	
  molécula	
  transportadora	
  de	
  energia	
  de	
  
todas	
  as	
  células	
  e	
  é	
  indispensável	
  para	
  a	
  vida	
  da	
  célula;	
  
–  Armazena	
  energia	
  química	
  liberada	
  por	
  algumas	
  
reações	
  químicas	
  e	
  fornece	
  energia	
  para	
  reações	
  que	
  
requerem	
  energia;	
  
–  Consiste	
  de	
  uma	
  unidade	
  de	
  adenosina	
  	
  
(composta	
  de	
  adenina	
  e	
  ribose)	
  e	
  três	
  grupos	
  	
  
fosfato	
  unidos.	
  
	
  
ATP	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Adenosina	
  Trifosfato	
  ou	
  Trifosfato	
  de	
  Adenosina	
  
–  Molécula	
   de	
   “alta	
   energia”	
  à	
   energia	
   liberada	
   rápida	
   e	
  
facilmente	
  quando	
  o	
  terceiro	
  grupo	
  fosfato	
  perde	
  seu	
  grupo	
  
fosfato	
   terminal	
   para	
   se	
   tornar	
   difosfato	
   de	
   adenosina	
  
(ADP).	
  	
  
	
  
Produção de energia	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  Oxidação:	
   remoção	
   de	
   elétrons	
   de	
   um	
   átomo	
   ou	
  
molécula,	
  reação	
  que	
  produz	
  energia;	
  
–  Energia	
  armazenada	
  provisoriamente	
  em	
  força	
  próton	
  
moPva	
  
–  Redução:	
  ganho	
  de	
  elétrons	
  
Oxidação:	
  perda	
  de	
  elétrons	
  à	
  
ganho	
  de	
  energia	
  
Reação de oxidação-redução	
  
Redução:	
  ganho	
  de	
  elétrons	
  à	
  
requerem	
  energia	
  Profa. Dra. Larissa Morais 
–  A	
  maioria	
   das	
   oxidações	
   biológicas	
   envolvem	
   a	
   perda	
  
de	
  átomos	
  de	
  hidrogênio.	
  
Molécula 
orgânica com 
dois átomos de 
hidrogênio 
Coenzima NAD+ 
(transportador 
de elétron) 
Molécula 
orgânica 
oxidada 
NADH + H+ 
(transportador 
de elétron 
reduzido) 
H+ 
Mais energética 
Profa. MSc. Larissa Morais 
Reação de desidrogenação	
  
•  Reação	
  de	
  desidrogenação	
  
–  Exemplo:	
  Oxidação	
  da	
  glicose	
  
•  Molécula	
  com	
  muitos	
  átomos	
  de	
  hidrogênio	
  
•  Liberação	
  de	
  energia	
  
•  Captura	
  de	
  energia	
  pelo	
  ATP	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
FOSFORILAÇÃO 
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Fosforilação	
  em	
  nível	
  de	
  substrato	
  
–  O	
  ATP	
   é	
   gerado	
   quando	
   um	
   fosfato	
   de	
   alta	
   energia	
   é	
  
diretamente	
   transferido	
   de	
   um	
   composto	
   fosforilado	
  
(substrato)	
  a	
  ADP.	
  
O grupo fosfato é adicionado a 
algum intermediário tornando-se de 
alta energia que pode ser 
transferido ao ADP. 
Reações OXI-RED internamente 
balanceadas: alguns átomos do 
substrato tornam-se mais 
reduzidos, enquanto outros mais 
oxidados 
	
  
–  Os	
  elétrons	
  transferidos	
  do	
  composto	
  orgânico	
  a	
  
carreadores	
  de	
  elétrons	
  (usualmente	
  NAD+	
  e	
  FAD)	
  são	
  
passados	
  através	
  de	
  uma	
  série	
  de	
  diferentes	
  carreadores	
  
a	
  molécula	
  de	
  oxigênio	
  (O2)	
  ou	
  outras	
  moléculas	
  orgânicas	
  
–  Cadeia	
  de	
  transporte	
  de	
  elétrons	
  
Fosforilação oxidativa	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
A	
  Fosforilação	
  oxida2va	
  envolve	
  uma	
  
cadeia	
  de	
  transporte	
  de	
  elétrons	
  (CTE	
  
-­‐	
  série	
  de	
  reações	
  integradas);	
  
	
  
-­‐ Procariotos	
  à	
  acontece	
  na	
  
membrana	
  plasmá2ca;	
  
-­‐ 	
  Eucariotos	
  à	
  acontece	
  na	
  
mitocôndria;	
  
	
  
►	
  energia	
  liberada	
  aos	
  poucos	
  e	
  mais	
  
eficientemente	
  (até	
  45	
  %)	
  
	
  
	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  Ocorre	
  somente	
  em	
  células	
  fotossintéPcas;	
  
–  Início:	
   conversão	
   da	
   energia	
   luminosa	
   em	
   energia	
  
química	
   de	
   ATP	
   e	
   NADPH,	
   que	
   são	
   uPlizados	
   para	
   a	
  
síntese	
  de	
  moléculas	
  orgânicas;	
  
–  	
  Cianobactérias.	
  
Fotofosforilação	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Organização	
  do	
  complexos	
  protéicos	
  na	
  membrana	
  
fotossintéPca	
  de	
  uma	
  bactéria	
  fototrófica.	
  O	
  gradiente	
  de	
  
prótons	
  gerado	
  pela	
  luz	
  é	
  uPlizado	
  na	
  síntese	
  de	
  ATP.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Vias de produção de energia	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Definição	
  
–  São	
  aquelas	
  que	
  envolvem	
  o	
  catabolismo	
  	
  de	
  glicose	
  
•  Quais	
  são?	
  
–  Via	
  de	
  Embden-­‐Meyerhof-­‐Parnas	
  (EMP)	
  
–  Via	
  de	
  Entner-­‐Doudoroff	
  (ED)	
  
–  Desvio	
  das	
  Pentoses-­‐Fosfato	
  (DPP)	
  
•  Importância	
  
–  Produção	
  de	
  energia	
  (ATP)	
  
–  Produção	
  de	
  moléculas	
  redutoras	
  (NADH)	
  
–  Produção	
   de	
   compostos	
   intermediários	
   e	
   finais	
   que	
  
servem	
   como	
   precursores	
   de	
   biomoléculas	
   mais	
  
complexas	
  
Vias metabólicas centrais	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  Conversão	
  da	
  glicose	
  em	
  
duas	
  moléculas	
  de	
  piruvato,	
  
com	
  formação	
  de	
  duas	
  
moléculas	
  de	
  ATP	
  e	
  duas	
  
moléculas	
  de	
  NADH;	
  
–  Dividida	
  em	
  duas	
  fases:	
  de	
  
aPvação	
  e	
  de	
  recompensa;	
  
–  Pode	
  ocorrer	
  em	
  
eucariontes	
  e	
  procariontes.	
  
Via de Embden-Meyerhof-Parnas	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  Produção	
  de	
  uma	
  molécula	
  
de	
  ATP,	
  uma	
  molécula	
  de	
  
NADH	
  e	
  uma	
  molécula	
  de	
  
NADPH;	
  
–  Apenas	
  uma	
  molécula	
  de	
  
gliceraldeído-­‐3-­‐fosfato	
  é	
  
converPda	
  a	
  piruvato;	
  
–  Exclusiva	
  de	
  procarióPcos.	
  
Via de Entner-Doudoroff	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Via de Entner-Doudoroff x Via de Embden-Meyerhof-Parnas 
 
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  É	
  uma	
  via	
  alternaPva	
  à	
  glicólise;	
  
–  Nenhum	
  ATP	
  é	
  consumido	
  ou	
  produzido	
  diretamente	
  
no	
  ciclo;	
  
–  Produção	
  de	
  açúcares	
  de	
  cinco	
  carbonos	
  a	
  parPr	
  da	
  
glicose;	
  
–Produção	
  de	
  NADPH;	
  
–  Alguns	
  micro-­‐organismos	
  não	
  possuem	
  todas	
  as	
  
enzimas	
  para	
  as	
  vias	
  EMP	
  e	
  ED,	
  de	
  forma	
  que	
  o	
  
“desvio”	
  das	
  pentoses-­‐fosfato	
  é	
  a	
  via	
  uPlizada	
  para	
  
degradação	
  da	
  glicose.	
  
–  Etapas	
  
•  Reações	
  oxidaPvas	
  (irreversíveis)	
  
•  Reações	
  não-­‐oxidaPvas	
  (reversíveis)	
  
Via das pentoses-fosfato	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Via	
  das	
  pentoses-­‐fosfato	
  
Enzimas 
importantes 
Produtos 
(intermediári
os da 
glicólise) 
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Relação	
  entre	
  a	
  via	
  das	
  pentoses-­‐fosfato	
  e	
  a	
  glicólise	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Respiração	
  aeróbica	
  
–  Glicólise	
  
–  Ciclo	
  de	
  Krebs	
  
–  Cadeia	
  de	
  transporte	
  
	
  de	
  elétrons	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Respiração	
  aeróbica	
  
–  Em	
  procariontes,	
  devido	
  à	
  ausência	
  de	
  mitocôndrias,	
  a	
  
cadeia	
  de	
  transporte	
  de	
  elétrons	
  ocorre	
  nos	
  
mesossomos,	
  enquanto	
  a	
  glicólise	
  e	
  ciclo	
  de	
  Krebs	
  
acontecem	
  no	
  citoplasma.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
–  Também	
  chamado	
  de	
  
ciclo	
  de	
  Krebs	
  ou	
  ciclo	
  dos	
  
ácidos	
  tricarboxílicos;	
  
–  Formação	
  de	
  compostos	
  
que	
  atuam	
  como	
  
precursores	
  para	
  a	
  síntese	
  
de	
  moléculas	
  mais	
  
complexas.	
  
Ciclo do ácido cítrico	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Respiração	
  anaeróbica	
  
–  Possui	
  as	
  mesmas	
  etapas	
  da	
  respiração	
  aeróbica;	
  
–  O	
  aceptor	
  final	
  de	
  elétrons	
  é	
  uma	
  substância	
  inorgânica	
  
diferente	
  do	
  O2;	
  
–  Exemplos:	
  
•  Pseudomonas	
  e	
  Bacillus:	
  NO3-­‐	
  (íon	
  nitrato)	
  é	
  o	
  aceptor	
  
final	
  de	
  elétrons,	
  que	
  é	
  reduzido	
  a	
  íon	
  nitrito	
  (NO2-­‐	
  ),	
  
óxido	
  nitroso	
  (N2O)	
  ou	
  gás	
  nitrogênio	
  (N2)	
  
•  Desulfovibrio:	
  SO42-­‐	
  (sulfato)	
  é	
  o	
  aceptor	
  final	
  de	
  
elétrons,	
  que	
  é	
  reduzido	
  a	
  sulfeto	
  de	
  hidrogênio	
  (H2S)	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Fermentação	
  
–  O	
  ácido	
  pirúvico	
  resultante	
  da	
  glicólise	
  é	
  converPdo	
  a	
  
um	
  produto	
  orgânico.	
  
–  CaracterísPcas:	
  
•  Libera	
  energia	
  de	
  açúcares	
  ou	
  moléculas	
  orgânicas,	
  
como	
  aminoácidos,	
  ácidos	
  orgânicos,	
  purinas	
  e	
  
pirimidinas;	
  
•  Não	
  requer	
  oxigênio;	
  
•  Não	
  requer	
  o	
  ciclo	
  de	
  Krebs	
  ou	
  de	
  uma	
  cadeia	
  de	
  
transporte	
  de	
  elétrons;	
  
•  UPliza	
  uma	
  molécula	
  orgânica	
  como	
  aceptor	
  final	
  de	
  
elétrons;	
  
•  Produz	
  pequenas	
  quanPdades	
  de	
  ATP.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
Processo	
  de	
  
produção	
  de	
  
energia	
  
Condições	
  de	
  
crescimento	
  
Aceptor	
  final	
  de	
  
hidrogênio	
  
(elétron)	
  
Tipo	
  de	
  
fosforilação	
  
u2lizada	
  para	
  
gerar	
  ATP	
  
Moléculas	
  de	
  ATP	
  
produzidas	
  por	
  
molécula	
  de	
  
glicose	
  
Respiração	
  
aeróbica	
  
Aeróbica	
   Oxigênio	
  molecular	
  
(O2)	
  
Em	
  nível	
  de	
  
substrato	
  e	
  
oxidaPva	
  
36	
  (eucariontes)	
  
ou	
  38	
  
(procariontes)	
  
Respiração	
  
anaeróbica	
  
Anaeróbica	
   Geralmente	
  uma	
  
substância	
  
inorgânica	
  ,	
  mas	
  
não	
  o	
  oxigênio	
  	
  
molecular	
  
Em	
  nível	
  de	
  
substrato	
  e	
  
oxidaPva	
  
	
  
Variável	
  (menor	
  
que	
  36	
  e	
  maior	
  
que	
  2)	
  
Fermentação	
   Aeróbica	
  ou	
  
anaeróbica	
  
Uma	
  molécula	
  
orgânica	
  
Em	
  nível	
  de	
  
substrato	
  	
  
2	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Profa. Dra. Larissa Morais 
Sub-­‐unidades	
  básicas	
  para	
  a	
  
biossíntese	
  (cerca	
  de	
  150	
  moléculas)	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Nitrogênio	
  gasoso	
  ou	
  inorgânico	
  
Biossíntese de compostos 
nitrogenados	
  
Aminoácidos	
  
Arranjo	
  de	
  aminoácidos	
  
Proteínas	
   Purinas	
  e	
  pirimidinas	
  
Ácidos	
  nucléicos	
  
•  Processo	
  realizado	
  por	
  	
  
algumas	
  bactérias	
  	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Fixação do nitrogênio	
  
•  Bactérias	
  específicas	
  uPlizam	
  o	
  nitrogênio	
  atmosférico	
  
para	
  formar	
  amônia	
  (NH3);	
  
•  	
  Requer	
  considerável	
  quanPdade	
  de	
  energia;	
  
•  	
  Após	
  ter	
  sido	
  formada,	
  a	
  bactéria	
  combina	
  a	
  amônia	
  com	
  
um	
  composto	
  contendo	
  carbono,	
  para	
  produzir	
  
aminoácidos	
  requeridos	
  para	
  o	
  crescimento.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
•  Após	
  a	
  síntese	
  dos	
  aminoácidos,	
  os	
  microrganismos	
  reúnem	
  
os	
  aa,	
  formando	
  as	
  proteínas;	
  
•  	
  Ácido	
  glutâmico	
  à	
  um	
  dos	
  aa	
  mais	
  importantes	
  produzidos;	
  
•  	
  O	
  molde	
  para	
  a	
  produção	
  de	
  proteínas	
  está	
  conPdo	
  na	
  
sequencia	
  de	
  nucleojdeos	
  do	
  DNA	
  da	
  célula.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Dióxido	
  de	
  carbono	
  
Biossíntese de carboidratos	
  
Triose	
  
Pentose	
  e	
  hexose	
  
Nucleo`deos	
  
	
  (contendo	
  ribose	
  e	
  
desoxirribose)	
  
Polissacarídeos	
  
Pep`deoglicano,	
  celulose…	
  
•  M.o	
  autotróficos	
  
Fixação do CO2	
  
•  Microrganismos	
  autotróficos	
  uPlizam	
  o	
  CO2	
  
atmosférico	
  convertendo-­‐o	
  em	
  um	
  composto	
  
orgânico;	
  
•  	
  UPlizam	
  ATP;	
  
•  Fotoautotróficos	
  à	
  energia	
  luminosa	
  
•  	
  Quimioautotróficos	
  à	
  energia	
  liberada	
  na	
  oxidação	
  
de	
  compostos	
  orgânicos.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Glicose	
  
Biossíntese de lipídeos	
  
Ácido	
  pirúvico	
  
Ace2l-­‐co-­‐enzima	
  A	
  e	
  malonil-­‐co-­‐enzima-­‐A	
  
Ácidos	
  graxos	
  	
  
de	
  cadeia	
  longa	
   Fosfolipídeos	
  
Oxidação	
  
Glicólise	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Utilização de energia por outros 
processos	
  
•  Célula	
  à	
  requer	
  energia	
  para	
  executar	
  outras	
  funções	
  
além	
  da	
  produção	
  de	
  consPtuintes	
  químicos;	
  
•  	
  Transporte	
  de	
  nutrientes	
  para	
  o	
  interior	
  da	
  célula	
  
–  	
  Através	
  da	
  membrana	
  plasmáPca;	
  
–  	
  UPliza	
  proteínas	
  carreadoras;	
  
–  	
  Transporte	
  aPvo	
  à	
  energia!	
  
•  	
  MoPlidade	
  
–  	
  Flagelo	
  à	
  motor	
  de	
  prótons	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Pesquise	
  em	
  casa!	
  
•  Explique	
  por	
  que,	
  mesmo	
  em	
  condicoes	
  
ideais,	
  o	
  Streptococcus	
  cresce	
  lentamente.	
  
•  De	
  onde	
  vem	
  os	
  aminoacidos	
  requeridos	
  para	
  
a	
  sintese	
  de	
  proteinas?	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
Referências	
  
-­‐  Madigan;	
  MarPnko;	
  Parker.	
  Microbiologia	
  de	
  
Brock,São	
  Paulo,	
  10a	
  Ed,	
  Pearson	
  PrecPce	
  Hall,	
  
2004,	
  624p.	
  
-­‐  	
  Tortora;	
  Funke;	
  Case.	
  Microbiologia.	
  8a	
  Ed,	
  Porto	
  
Alegre,	
  Artmed,	
  2005.	
  
Profa. Dra. Larissa Morais 
“Cada	
  sonho	
  que	
  você	
  deixa	
  para	
  trás	
  é	
  um	
  
pedaço	
  do	
  seu	
  futuro	
  que	
  deixa	
  de	
  exis*r.”	
  
	
   	
   	
   	
  Steve	
  Jobs	
  
Profa. Dra. Larissa Morais