Metabolismo microbiano

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Universidade Federal do Maranhão 
Centro de Ciências Sociais, Saúde e Tecnologia - CCSST
Engenharia de Alimentos – 2018.1
Microbiologia Geral
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ho de 201
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Profa Esp. Ellen Karoline Mota da Silva Soares
Cristian da Silva Neres
METABOLISMO MICROBIANO
IMPERATRIZ – MA
JULHO DE 2018
CRISTIAN DA SILVA NERES
METABOLISMO MICROBIANO
Trabalho da disciplina de Microbiologia Geral do curso Engenharia de Alimentos sobre metabolismo microbiano para obtenção de nota parcial na disciplina.
 
IMPERATRIZ – MA
 JULHO DE 2018
	Utiliza-se o termo metabolismo para referir à soma de todas as reações químicas. Dentro de um organismo vivo. Como as reações químicas tanto liberam quanto requerem energia, o metabolismo pode ser visto como um ato de balanceamento de energia. Consequentemente, o metabolismo pode ser dividido em duas classes de reações químicas: aquelas que liberam energia e aquelas que requerem energia. Nas células vivas, as reações químicas reguladas por enzimas que liberam energia geralmente são aquelas envolvidas no catabolismo (reação cataboliza ou degradativa - quebra de compostos orgânicos complexos em compostos mais simples). As reações católicas em geral, são reações hidrolíticas (reações que utilizam água e nas quais as ligações químicas são quebradas) e são exergônicas (produzem mais energia do que consomem). Ex.: quebra do açúcar em dois ido de carbono e água – reação cataboliza.
As reações de oxirredução (redox) 
 
- Um composto se torna oxidado quando: 
 
1. Perde elétrons 
2. Se liga a um átomo mais eletronegativo 
3. Isto geralmente ocorre quando se liga ao oxigênio 
 
- Um composto se torna reduzido quando: 
 
1. Ganha elétrons 
2. Se liga a um átomo menos eletronegativo 
3. E geralmente isto ocorre quando se liga ao hidrogênio 
 
Formas reduzidas de C (carboidratos, metano, lipídios, álcoois) são importantes estoques de energia em suas ligações. 
 
Formas oxidadas de C (cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos e CO2) dispõem de pequeno potencial energético em suas ligações. 
Mecanismos para conservação de energia (Síntese de ATP) 
Os quimiotróficos apresentam dois mecanismos conhecidos: 
 
1. Respiração: atuam aceptores externos de elétrons (fosforilação oxidativa) podendo ser: 
a) Aeróbia: o aceptor externo é o oxigênio 
b) Anaeróbia: aceptores diferentes do oxigênio (nitrato, sulfato, carbonato, ...) 
 
- Respiração aeróbia 
É o procedimento mais comum às células e compreende 3 etapas: 
 
1) Piruvato (glicólise quando o substrato é a glicose) 
2) Ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) 
3) Cadeia respiratória
2. Fermentação: ocorre na ausência de aceptores externos de elétrons (fosforilação a nível de substrato) 
 
Síntese da respiração aeróbia 
• Reações de oxidação e redução em presença de um aceptor de elétrons externo, o O2 
• A molécula inteira do substrato é oxidada até CO2 
• Alto potencial de energia 
• Grande quantidade de ATP pode ser gerada: teoricamente até 38 Atos
Respiração anaeróbia
 
É uma variação alternativa da respiração aeróbia: o aceptor de elétrons não é o oxigênio. 
• Uma implicação é o rendimento energético inferior: nenhum aceptor alternativo apresenta potencial tão oxidante quanto O2. 
• O uso de aceptores alternativos permitem os microrganismos respirarem em ambientes sem oxigênio, sendo de extrema importância ecológica. • Oxidação de substratos orgânicos ou inorgânicos: 
C6H12O6 + 12NO3- -> 6CO2 + 6H2O + 12NO2- 
2lactato + SO4= + 4H+ -> 2 acetato + 2CO2 + S= + H2O 
• Quantidade de energia produzida é menor
Teoria da colisão 
Para as reações ocorrerem, átomos, íons ou moléculas devem colidir. A teoria de colisão explica como reações químicas ocorrem e como certos fatores afetam a taxa dessas reações. A base da teoria de colisão é que todos os átomos, íons e moléculas estão em movimento constante e que, portanto, colidem constantemente uns com os outros. A energia transferida p elas partículas na colisão pode romper suas estruturas eletrônicas o suficiente para quebrar as ligações químicas ou formar novas ligações. Diversos fatores determinam se uma colisão irá causar uma reação química: a velocidade das partículas colidindo, sua energia e suas configurações químicas específicas. Até certo ponto, quando mais veloz es as partículas estiverem, maior é a probabilidade de que sua colisão provoque uma reação. A energia de colisão requerida para uma reação química é sua energia de ativação, que é a quantidade de energia necessária para romper a estabilidade da configuração eletrônica de qualquer molécula específica para que os elétrons possam ser reorganizados. Contudo, m esmo que as partículas de colisão tenham energia mínima necessária para a reação, nenhuma reação ocorrerá a menos que as partículas estejam corretamente orientadas uma em relação à outra. A taxa de reação – a frequência das colisões contendo energia suficiente para que a reação aconteça irá depender do número de moléculas reagentes que estejam no nível da energia de ativação ou acima dela. Uma maneira de aumentar a taxa d e reação de uma substância é elevar sua temperatura. Ao fazer as moléculas se moverem mais rapidamente, o calor aumenta tanto a frequência das colisões quanto o número de moléculas que atingem o nível da energia de ativação. O número de colisões também aumenta quando a pressão é aumentada ou quando as reagentes estão mais concentradas (pois a distância entre as moléculas é, dessa forma, reduzida). Nos sistemas vivos, as enzimas aumentam a taxa de reação sem elevar a temperatura.