Aula 3 Metabolismo Microbiano

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Microbiologia e Imunologia
Prof : Gamaliel Moura	
Metabolismo Microbiano
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	Metabolismo Microbiano: 	- Metabolismo 	- Catabolismo 	- Anabolismo 	- Catabolismo de carboidratos, lipídeos e 	proteínas 	- Crescimento microbiano 	
Microbiologia
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Microbiologia
Metabolismo: 
grego: metabole = mudança, transformação
 Toda a atividade química realizada pelos organismos.
São de dois tipos gerais:
- Aquelas que envolvem a liberação de energia: CATABOLISMO
- Aquelas envolvidas na utilização da energia: ANABOLISMO
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Microbiologia
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Microbiologia
Catabolismo:
	- processo que leva a quebra ou degradação de 	compostos em moléculas menores, mais simples; 	- são acompanhadas pela liberação de energia livre 	(ATP); 
Anabolismo:
	- reações nas quais moléculas mais complexas são 	sintetizadas;
	- requer energia para ser realizado (ATP);
Metabolismo = Catabolismo + Anabolismo
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Microbiologia
Células e organismos necessitam realizar trabalho para: a manutenção da vida, crescimento e para sua reprodução
Trabalho químico: síntese dos componente celulares
Trabalho osmótico: acúmulo e retenção de sais e outros compostos contra gradiente de concentração
Trabalho mecânico: movimentação de flagelos
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Microbiologia
Requerimento de energia nos microrganismos para:
Síntese dos componentes celulares: parede, membrana;
Síntese de enzimas, ácidos nucléicos, polissacarídeos;
Reparos e manutenção da célula;
Crescimento e multiplicação;
Acúmulo de nutrientes desejáveis e excreção de produtos indesejáveis;
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Microbiologia
Todos os organismos vivos derivam sua energia direta ou indiretamente da energia radiante da luz solar 
	Para a maioria dos microrganismos a energia é retirada de moléculas químicas (nutrientes) - HETERÓTROFOS
	Para outros a energia é proveniente da luz - AUTÓTROFOS
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Microbiologia
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Via Glicolítica 
Via Fermentativa
Via Respiratória
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Microbiologia
VIA GLICOLÍTICA 
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Oxidação de uma molécula de glicose (6C) a 2 moléculas de ácido pirúvico (3C).
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Microbiologia
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Microbiologia
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Microbiologia
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
VIA FERMENTATIVA
 Não requer oxigênio (via anaeróbica) para acontecer.
 Produz pequenas quantidades de energia (ATP), pois a oxidação da molécula de glicose não é completa.
 Grande parte da energia da glicose permanece nas ligações químicas dos produtos orgânicos finais.
 Principais tipos: 	- fermentação lática (produz ácido lático) 
			- fermentação alcoólica (etanol)
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Microbiologia
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Microbiologia
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Microbiologia
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
	FERMENTAÇÃO LÁTICA
O ácido pirúvico é transformado (pela ação da enzima lactato desidrogenase - LDH) em ácido lático.
São gerados 2 ATP para cada molécula de glicose convertida em ácido lático.
Provoca deterioração de alimentos.
Utilização na indústria de alimentos.
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Microbiologia
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CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
	FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA:
O ácido pirúvico é convertido (pela ação da enzima piruvato descarboxilase) em acetaldeído e CO2.
O acetaldeído é convertido (pela ação da enzima álcool desidrogenase) em etanol.
São gerados 2 ATP para cada molécula de glicose convertida em etanol.
Processo utilizado na produção de pães e bebidas.
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Microbiologia
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Microbiologia
CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
VIA RESPIRATÓRIA
 É o processo de geração de ATP em que moléculas são oxidadas e o aceptor final de elétrons é uma molécula inorgânica. 
 Os microrganismos aeróbicos utilizam o O2 como aceptor final de elétrons durante a respiração.
 Etapas: 	- Reação Preparatória (produção de Acetilcoenzima A);
	 	- Ciclo de Krebs;
		- Cadeia Transportadora de Elétrons;	
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Microbiologia
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 A molécula de ácido pirúvico perde uma molécula CO2, formando o acetil. 
 Acetil se combina com a coenzima A (CoA) e forma o acetil-CoA. 
 Durante a formação do acetil-CoA é produzido uma molécula de NADH. 
Reação Preparatória
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Microbiologia
Coenzima A (CoA-SH)
+ CO2
NAD+
NADH
Reação preparatória: 
formação de AcetilCoa
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Microbiologia
 Sua função central é a oxidação de Acetil Coa a CO2.
 São liberados vários hidrogênios que são capturados pelos NAD+ e FAD, transformando-se em NADH e FADH2. 
Ciclo de Krebs
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Microbiologia
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Cadeia Transportadora de Elétrons
NADH e FADH2 doam elétrons aos transportadores de elétrons da cadeia respiratória presentes na membrana plasmática de microrganismos.
A medida que os elétrons atravessam a cadeia respiratória, perdem sua energia para o ADP, formando assim a molécula de ATP. 
Os elétrons fluem pela cadeia respiratória até o O2 para formar a H2O.
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CATABOLISMO DE LIPÍDEOS E PROTEÍNAS
 Alguns microrganismos também podem obter energia a partir de lipídeos e proteínas.
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Proteínas:
- Proteínas são convertidas em aminoácidos por enzimas produzidas pelos microrganismos. 
- Os aminoácidos são convertidos em compostos que entram no ciclo de Krebs.
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 Lipídeos:
 - Triglicerídeos (lipídeos) são transformados em ácidos graxos e glicerol. 
 - Glicerol é utilizado na glicólise.
 - Ácidos graxos são transformados em acetil CoA por reações chamadas de β-oxidação. 
 - Acetil CoA entra no ciclo de Krebs. 
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NUTRIÇÃO MICROBIANA
 Os nutrientes são essenciais na obtenção de energia e síntese de novos constituintes celulares. 
 Os elementos químicos necessários para o crescimento microbiano são: C, N, P, S, Fe, Na, Mg, Ca, K, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Zn, Se.
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Microbiologia
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Os microrganismos crescem em meios com os nutrientes necessários seguindo diferentes fases:
- Fase lag: o crescimento não é imediato porque a célula tem que se adaptar ao novo meio de cultivo. 
 Fase exponencial: fase de crescimento máximo.
 Fase estacionária: nutrientes se tornam limitantes, ou os compostos produzidos pelos próprios microrganismos atingem concentrações inibitórias e a célula para de crescer. 
 Fase de morte: microrganismos não resistem e morrem. 
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