5. Metabolismo Microbiano Anabolismo e Catabolismo

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Metabolismo Microbiano – Anabolismo e Catabolismo
Professor: Gustavo Holanda
Disciplina: Microbiologia e Imunologia
Metabolismo
Soma de todas as reações químicas em um organismo vivo.
Catabolismo
Reações químicas que liberam energia.
Realizado por enzimas.
Quebra de moléculas.
Anabolismo
Reações que requerem energia.
Construção de moléculas.
Processor endergônicos (consomem mais energia do que produzem).
Uma depende da outra.
ATP (adenosina trifosfato)
 ATP armazena a energia derivada de reações catabólicas e a libera posteriormente em reações anabólicas.
Metabolismo - Enzimas
Acelerar as reações bioquímicas a uma temperatura que seja compatível com o funcionamento normal da célula.
Metabolismo - Energia
Metabolismo - Energia
Reação oxidação-redução.
Transferência de elétrons – Geração de energia.
Formação de ATP
Fosforilação oxidativa
Fotofosforilação
Fosforilação em nível de substrato.
Metabolismo - Energia
Via metabólica - Para extrair energia dos compostos orgânicos e armazená-la em uma forma química, os organismos passam os elétrons de um composto para outro por meio de uma série de reações de oxidação-redução.
Cadeia de transporte de elétrons.
Catabolismo de carboidratos
Catabolismo de carboidratos - Glicolise
Catabolismo de carboidratos - Glicolise
Respiração celular - Aeróbica
Ciclo de Krebs
Respiração celular - Aeróbica
Ciclo de Krebs
Cadeia de transporte de elétrons
Presente principalmente nas membranas
Bactérias possuem vários tipos de cadeia de transporte de elétrons.
Respiração celular - Aeróbica
Respiração celular – Mecanismo Quimiosmótico
Respiração celular - Anaeróbica
Na respiração anaeróbica, o aceptor final de elétrons é uma substância inorgânica diferente do oxigênio. 
Ex. Pseudomonas e Bacillus, podem utilizar o íon nitrato – Íon de nitrito, óxido nitroso e nitrogênio gasoso.
Ex. Desulfovibrio, utilizam sulfato como o aceptor final de elétrons para formar sulfeto de hidrogênio.
Outras bactérias utilizam o carbonato para formar metano.
A quantidade de ATP produzida é menor do que nos organismos anaeróbicos.
Organismos crescem mais lentamente.
Fermentação.
Respiração celular - Anaeróbica
Fermentação.
Libera energia a partir de açúcares ou outras moléculas orgânicas, como aminoácidos, ácidos orgânicos, purinas e pirimidinas.
Não requer oxigênio (mas algumas vezes pode ocorrer presença dele).
Não requer a utilização do ciclo de Krebs ou de uma cadeia de transporte de elétrons. 
Utiliza uma molécula inorgânica como aceptor final de elétrons. 
Produz somente uma pequena quantidade de ATP.
Durante a fermentação, os elétrons são transferidos (juntamente com os prótons) das coenzimas reduzidas (NADH, NADPH) para o ácido pirúvico ou seus derivados 
Respiração celular - Anaeróbica
Fermentação.
Respiração celular - Anaeróbica
Fermentação.
Respiração celular - Anaeróbica
Fermentação do ácido lático.
Streptococcus e Lactobacillus – Homoláticos ou homofermentativos (produzem somente ácido lático). 
Fermentação alcoólica.
Saccharomyces
Heteroláticos
Respiração celular - Anaeróbica
Catabolismo de lipídeos
Auxiliado pelas Lipases.
Bactérias que degradam petróleo.
Fotossíntese
Conversão da energia luminosa do sol em energia química.
Fixação do carbono - Converter CO2 da atmosfera em compostos de carbono mais reduzidos, principalmente açúcares.
Os elétrons são obtidos a partir dos átomos de hidrogênio da água, em seguida incorporados no açúcar.
Reações dependentes de luz (luminosas) - Converte ADP+P em ATP.
Reações independentes de luz (escuras) - Os elétrons de NADPH são utilizados juntamente com a energia do ATP para reduzir o CO2 a açúcar. 
Fotossíntese
Reações dependentes de luz – Fosforilação
A energia luminosa é absorvida por moléculas de clorofila na célula fotossintética, excitando alguns elétrons das moléculas.
Seguindo a cadeia de transporte de elétrons – Quimiosmose.
Vias anabólicas - Polissacarídeos
UDGP - uridina-fosfoglicose
ADGP – adenina-fosfoglicose
UDPNAc - UDP-N-acetilglicosamina
Vias anabólicas - Lipídeos
Vias anabólicas - Aminoácidos
Vias anabólicas - Nucleotídeos