MICROBIOLOGIA GERAL aula teorica 6 METABOLISMO

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09/05/2017
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Profa. Vanessa Cristina de Castro
Curso Técnico em Agroindústria
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo 
(IFES)
- Campus Venda Nova do Imigrante -
METABOLISMO
�Conjunto de transformações que
as substâncias químicas sofrem no
interior dos organismos vivos.
� Por que os microrganismos precisam de
energia?
� Transporte ativo.
� Trabalho mecânico:
�Movimento flagelar.
� Trabalho sintético:
�Síntese de macromoléculas com função
estrutural.
�Anabolismo.
Anabolismo Catabolismo Metabolismo
Crescimento 
microbiano
Energia
� O crescimento depende de uma série de
reações metabólicas.
� De onde vem essa energia?
� A maior parte provém da energia química
contida na molécula de adenosina trifosfato
(ATP).
Ribose
Adenina
Grupos fosfato
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� Como os microrganismos conseguem ATP?
� Fonte de energia primária:
�Oxidação de compostos químicos.
�Catabolismo (quebra de compostos)
� Reações que liberam energia.
ATP → ADP + P + energia
ADP + P + energia → ATP
Anabolismo
Catabolismo
� Produção de energia
� A geração de ATP 
� ADP + P + energia → ATP
� A adição de um P a um composto químico é
chamada de fosforilação.
� O P pode ser transferido diretamente de um
composto fosforilado ao ADP.
� Carreadores de elétrons transferem elétrons
entre si em reações que liberam energia
(usada para síntese de ATP).
Muito da energia liberada durante reações de oxidação-redução é 
armazenada dentro da célula pela formação de ATP. 
Beta oxidação
Lipases extracelularesProteases e peptidases 
extracelulares
Desaminação
� A maioria dos microrganismos utiliza
carboidratos como sua principal fonte de
energia.
� Glicose (carboidrato mais utilizado).
�Respiração celular.
�Aeróbica (na presença de oxigênio).
�Anaeróbica (na ausência de oxigênio).
�Fermentação.
� Respiração aeróbica (na presença de oxigênio)
Glicólise Ciclo de Krebs
Cadeia de 
transporte 
de elétrons
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ETAPA ATP
Glicólise 2
Ciclo de krebs 2
Cadeia de transporte de elétrons 34
Total 38
Tabela 1. Rendimento de ATP da respiração aeróbica.
Eucariotos → 36 ATP
Glicólise Ciclo de Krebs
Cadeia de 
transporte 
de elétrons
Aceptor final de elétrons 
uma substância inorgânica 
(diferente do oxigênio).
• Baixo rendimento de ATP.
� Não requer oxigênio (mas algumas vezes
pode ocorrer na presença deste).
� Envolve apenas a glicólise, não ocorre ciclo
de Krebs e cadeia de transporte de elétrons.
� Produz pequena quantidade de ATP = 2ATP
Glicose
Ácido 
pirúvico
Produto 
orgânico
Glicólise
Depende:
•Do microrganismo.
•Do substrato inicial.
•Das enzimas envolvidas.
FERMENTAÇÃO 
• LÁCTICA.
• ALCOÓLICA.
• Baixo rendimento de ATP (que é 
proveniente somente da glicólise).
FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO
LÁCTICA
- Deterioração de alimentos
- Produção de alimentos
- Iogurte, queijos, salame, 
chucrute
- Bactérias ácido lácticas 
(BAL)
- Homofermentativas
- Gênero Lactobacillus
- Heterofermentativas (CO2, 
etanol)
- Gênero Leuconostoc
ALCOÓLICA
- Bebidas fermentadas
- Cerveja, vinhos
- Panificação
- Bactérias 
- Leveduras
- Saccharomyces cereviseae
� Biossíntese de carboidratos
� Biossíntese de lipídeos
� Biossíntese de proteínas
� Biossíntese de ácidos nucléicos
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� Determinadas por características genéticas da célula.
� Catalisadores biológicos que determinam vias 
metabólicas microbianas.
Figura 1. Componentes de uma holoenzima (Tortora et al., 2002)
Enzimas
� Atuação das enzimas
Figura 2. O mecanismo da ação enzimática (Tortora et al., 2002)
� Produção de energia
� Reações de oxidação-redução (sempre acopladas)
Figura 3. Oxidação-redução (Tortora et al., 2002)
NUTRIÇÃO DE MICRORGANISMOS
� Os microrganismos necessitam de um ambiente
propício com todos os nutrientes necessários para
seu crescimento.
� As substâncias retiradas do ambiente são
utilizadas como blocos para a construção da
célula.
� Os nutrientes podem ser de vários tipos,
dispostos em duas categorias, de acordo com a
sua concentração e importância na célula
bacteriana: macronutrientes e micronutrientes.
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Onde estão os nutrientes?
O ambiente afeta o crescimento de 
microrganismos?
MACRONUTRIENTES
� Carbono: corresponde à base de todas as moléculas orgânicas.
� Fonte de carbono: Aminoácidos, ácidos orgânicos, açúcares,
bases nitrogenadas.
� Nitrogênio: segundo elemento mais abundante nas células.
� Função: Composição de proteínas, ácidos nucléicos e
peptideoglicano.
� Fontes: compostos orgânicos proteínas e ácidos nucléicos,
Inorgânicos amônia e nitrato.
MACRONUTRIENTES
� Hidrogênio
� Fósforo
� Enxofre
� Potássio
� Magnésio
� Cálcio
� Sódio
� Ferro
MICRONUTRIENTES
�Cobalto
�Molibdênio
�Zinco
�Cobre
�Manganês
�Níquel
�A água e a nutrição microbiana
EXERCÍCIOS DE REVISÃO
1. Conceitue metabolismo microbiano
2. Conceitue catabolismo microbiano
3. Conceitue anabolismo microbiano
4. Por que o microrganismos precisam de energia?
5. Como eles conseguem a energia de que precisam?
6. Qual a importância das enzimas nas reações metabólicas?
7. A respiração e a fermentação são reações catabólicas ou
anabólicas? Justifique.
8. Diferencie respiração aeróbica, respiração anaeróbica e
fermentação quanto a presença ou ausência de oxigênio
como aceptor final de elétrons, quanto aos ciclos metabólicos
necessários e quanto ao rendimento de ATP/mol de glicose.
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EXERCÍCIOS DE REVISÃO
9. As sínteses de macromoléculas representam que tipo de reação do
metabolismo? Justifique.
10. Qual a importância da produção de macromoléculas para os
microrganismos?
11. Uma bactéria fermentando um alimento é capaz de absorver 3 mols de
glicose, logo, qual a quantidade de ATP essa bactéria produzirá ao final
da fermentação? E se ao invés de uma bactéria fosse uma levedura?
12. Uma bactéria deteriorando um alimento em aerobiose é capaz de
absorver 3 mols de glicose, logo, qual a quantidade de ATP essa bactéria
produzirá ao final da deterioração? E se ao invés de uma bactéria fosse
um fungo filamentoso?
13. Uma bactéria deteriorando um alimento em anaerobiose é capaz de
absorver 1 mol de glicose, logo, qual a quantidade de ATP essa bactéria
produzirá ao final da deterioração?