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RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA

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RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA 
• Característica típica e freqüente em procariotos heterotróficos 
• Raro em eucariotos 
• Grande parte das bactérias 
metabolismo facultativo (aero ou anaeróbico) 
• Geralmente, as bactérias anaeróbicas possuem o mesmo sistema de transporte de 
elétrons das aeróbias 
• Diferença: redução de outro composto no final da cadeia de transporte, que não o O2 
� A energética da redução do oxigênio a água é muito maior que outros aceptores. Porém, na 
falta deste, o uso de aceptores como uma alternativa viável, sendo estes: 
NO3- (nitrato), SO42- (sulfato), CO2 ou até mesmo Compostos orgânicos (fermentação) 
� Metabolismo assimilativo: uso de nitrato, sulfato e gás carbônico como fonte de nutrientes 
(fontes de N, S e C respectivamente). NÃO é respiração anaeróbica, pois estes 
compostos serão utilizados na biossíntese de moléculas 
� Metabolismo dissimilativo: uso dos mesmos compostos como aceptores de elétrons na 
respiração anaeróbica, ou seja, serão reduzidos e EXCRETADOS ao ambiente. 
 
1) Pseudomonas e Bacillus (algumas espécies) podem utilizar o íon nitrato (NO3-) como aceptor 
final de elétrons 
Nesse caso o íon nitrato é reduzido a nitrito (NO2-), oxido nitroso (N2O) ou gás 
nitrogênio 
Essencial para o ciclo do nitrogênio na natureza! 
2) Desulfovibrio utiliza sulfato (SO4 2-) como aceptor final de életrons, com formação final de 
sulfeto de hidrogênio (H2S) 
 
Essencial para o ciclo do enxofre na natureza! 
3) Algumas bactérias utilziam CO2 para formar metano 
 
 
� DENITRIFICAÇÃO 
- Uso de compostos nitrogenados inorgânicos como aceptores de elétrons 
 Mais encontrados na natureza: amônia e nitrato 
 - Importância da denitrificação: conversão do nitrato a gás nitrogênio elementar 
(importância no tratamento de esgoto, reduzindo a quantidade de nitrogênio no efluente, 
estimulando o crescimento de algas) 
 
 
 
- E. coli possui apenas a nitrato redutase (produz nitrito) – anaeróbico facultativo (figura 
abaixo) 
- Paracoccus denitrificans e Pseudomonas stutzeri � denitrificação verdadeira, liberação 
de dinitrogênio na atmosfera. 
 
 
 
 
 
 
 
Denitrificação completa !! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
� REDUÇÃO DO SULFATO 
 
• Utilização do sulfato como aceptor de elétrons, originando H2S (gás sulfídrico). 
• Ânion encontrado em grande quantidade nos mares. 
• Metabolismo dissimilativo já que não se assimila a nenhum composto organico. 
• Baixo potencial redutor em comparação a oxigênio e nitrato � crescimento global 
menor nestes organismos 
 
Potencial redutor 
O2 > NO3- > SO4 2- 
menor capacidade de receber elétrons 
 
O odor a ovos podres do sulfeto de hidrogénio é um marcador para a presença de bactérias 
redutoras de sulfato na natureza. 
 
 
• Geração de H2S, que pode ser utilizado tanto no metabolismo assimilativo quanto 
dissimilativo, e ambas as formas utilizam um intermediário de ativação, oriundo da 
conjugação do sulfato com moléculas de adenosina fosfatadas. 
 
 
 
 
O gás sulfídrico (H2S) pode ser oxidado (outras bactérias � Beggiatoa e Thiobacillus) � 
ciclo do enxofre 
 
H2S � S0 � SO42- 
 
� REDUÇÀO DO CO2 : acetogênese e metanogênese 
 
Metabolismo dissimilativo de CO2, formando compostos reduzidos: acetato ou 
metano. 
 
 
 
1) Acetogênese 
 
Os organismos homoacetogênicos podem utilizar H2, ou compostos orgânicos 
(açúcares, proteínas, etc) como doadores de elétrons, ou seja, podem ser 
quimiolitotróficos ou heterotróficos. 
• Os homoacetogênicos fermentam glicose pela via glicolítica, gerando piruvato, que 
é transformado em acetato e CO2, com geração de NADH. 
 
glicose � 2 piruvato � 2 acetato + 2 CO2 + 4 NADH 
 
• A partir dos 2 CO2 e 4 NADH é gerado mais um acetato 
2 CO2 + 4 NADH � 1 acetato 
• Com isso, a fermentação da glicose gera 3 acetatos, que podem ser utilizadas 
como fontes de carbono. 
• O piruvato pode ser oxidado em acetato para formação de H2 e geração de força 
próton-motiva (similar a bactérias redutoras de sulfato) 
• Via do acetil-CoA (via de Ljungdahl-Wood): formação de acetato via redução CO2 + 
H2 � autotrofia 
• Algumas bactérias ainda podem oxidar o acetato produzido 
 
2) Metanogênese 
 
• Produção de metano biológico por Archaea anaeróbicas quimiolitotróficas (H2 
� doador de elétrons) 
• Série de reações enzimáticas complexas, envolvendo uma série de coenzimas 
 
Apresentam fluorescencia devido a coenzima F420 
 
 
 
Fosforilaçào a nivel de substrato 
 
C – C – C ~ P + ADP � C – C – C + ATP 
Geralmente o fosfato adquiriu sua energia durante uma reaçào inicial que o próprio 
substrato foi oxidado

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