Bioquimica Industrial pesquisa 2 - FASB

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BIOQUÍMICA INDUSTRIAL – PESQUISA 2
Questões relacionadas ao conteúdo da prova P2 (2 pontos)
Enviar no dia da prova P2. MANUSCRITO.
Utilizando a bibliografia recomendada e as anotações de aula, responda as perguntas a seguir.
Elementos de enzimologia
1) Defina o sítio ativo de uma enzima
O sítio ativo é uma cavidade com forma definida, aberta na superfície da molécula globular da enzima, constituída por grupos R de aminoácidos. É essa forma definida do sítio ativo que confere especificidade à catalise enzimática.
2) A que se chama grupo prostético de uma enzima?
 Enzimas formadas pela associação de uma parte proteica com outra parte não proteica, denominada, grupo prostético.
3) Por que o catalisador enzimático apresenta um alto grau de especificidade?
Graças à sua estrutura complexa, as enzimas podem apresentar um alto grau de especificidade, propriedade ausente nos catalisadores inorgânicos.
4) Em relação à inibição da atividade enzimática explique o mecanismo de ação do inibidor competitivo e do inibidor não-competitivo.
Os inibidores competitivos são substâncias que têm forma estrutural suficientemente semelhante à do substrato para poderem ligar-se ao sítio ativo da enzima. Contudo a estas substâncias faltam-lhes grupos químicos que pudessem levar a reação a cabo.
Os inibidores não-competitivos têm mecanismos de ação completamente diversos. Sua forma estrutural não guarda qualquer semelhança com a do substrato e a inibição é exercida pela sua capacidade de ligar-se a grupos R específicos, geralmente fora do sítio ativo.
5) Explique em que consiste a regulação alostérica da atividade enzimática.
Essa regulação se caracteriza pela ligação não covalente do efetuador ao sítio alostérico. Essa ligação modifica a estrutura terciária da enzima, podendo ativar ou inibir a atividade enzimática.
6) A que se chama co-fator de uma enzima? Quais são os tipos de co-fatores?
Muitas enzimas necessitam da associação com outras moléculas ou íons para exercer seu papel catalítico. Esses componentes da reação enzimática são genericamente chamados de co-fatores. Os co-fatores podem ser íons metálicos ou moléculas orgânicas, não proteicas, de complexidade variada, que recebem o nome de coenzimas.
Bioquímica: Ácidos Nucleicos
7) Que são os ácidos nucléicos?
Os ácidos nucléicos são substâncias químicas que carregam a informação genética nas células.
8) Qual é a função do DNA e de que está composto (quimicamente)? Explique detalhadamente.
9) De que está composto o RNA?
10) Explicar como se forma uma proteína: transcrição e tradução.
Metabolismo aeróbio
11) Explicar a oxidação total da glicose. Ilustrar com um desenho. 
A oxidação total da glicose é dividida em 3 etapas: a sua conversão a piruvato, a conversão de piruvato a acetil-CoA e a oxidação de acetil-CoA pelo ciclo de Krebs. 
1ª etapa: Converte a glicose em piruvato (COLOCAR REAÇÃO). Por cada mol de glicose oxidada são produzidos 2 mols de ATP e 2 mols de NADH.
2ªetapa: Promove a redução do NAD+ ; Convertem-se 2 átomos originais da glicose para CO2 ; (COLOCAR REAÇÃO)
3ª etapa: Promove a oxidação completa dos átomos de carbono presentes no acetil-CoA. O GTP produzido pode transferir seu grupo fosfato para o ADP, resultando na formação de ATP. (COLOCAR REAÇÃO) 
12) Como são reoxidadas as coenzimas reduzidas produzidas durante a oxidação total da glicose?
13) O que é fosforilação oxidativa?
Chama-se assim à síntese de ATP, a partir de ADP e fosfato inorgânico, obtida à custa da energia liberada pela cadeia de transporte de elétrons.
14) O que é fosforilação no nível de substrato?
15) Qual é a função da cadeia de transporte de elétrons?
16) Descrever o funcionamento da cadeia de transporte de elétrons. Ilustrar com um desenho.
17) Qual é a função do oxigênio gasoso no interior da célula?
18) Como se forma o ATP? 
19) Quantos mols de ATP são formados na oxidação total de um mol de glicose?
2 mols
20) Quantos mols de ATP são formados na fosforilação oxidativa por mol de glicose oxidada? Mostre o cálculo.
34 mols ?
21) Qual é a reação de oxidação total da glicose em aerobiose?
Metabolismo anaeróbio
22) Como é reoxidado o NADH na respiração anaeróbia?
23) Como é reoxidado o NADH na fermentação?
24) Explicar a fermentação alcoólica
Na fermentação alcoólica o NADH é oxidado pela redução do acetaldeído, formado pela descarboxilação do piruvato, formando etanol.
25) Explicar a fermentação lática.
Na fermentação lática, a oxidação do NADH é obtida por transferência de seus elétrons diretamente para o piruvato, com produção de lactato.
26) Explicar a fermentação ácida mista.
Nutrição de microrganismos
27) Quais são os elementos químicos principais para o crescimento celular?
Os elementos químicos principais para o crescimento das células incluem carbono, nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo.
28) Que são microrganismos heterotróficos e microrganismos autotróficos?
Os microrganismos que utilizam compostos orgânicos como sua principal fonte de carbono são chamados de heterotróficos. Fungos e a maioria de bactérias são heterotróficos.
Os microrganismos que utilizam dióxido de carbono (a forma mais oxidada do carbono) ou o íon bicarbonato, como sua principal ou até mesmo única fonte de carbono são chamados autotróficos.
29) Quais são os macronutrientes necessários para o crescimento celular? Qual é a função de cada um deles?
O enxofre é necessário para a biossíntese dos aminoácidos cisteína, cistina e metionina e para a síntese de vitaminas como biotina e tiamina.
O fósforo é essencial para a síntese de ácidos nucléicos e adenosina trifosfato (ATP), que é extremamente importante para o armazenamento e a transferência de energia.
O potássio é um ativador de enzimas e regulador da pressão osmótica.
O magnésio é um ativador de enzimas extracelulares e fator importante na esporulação.
O ferro é necessário para a síntese dos citocromos e de certos pigmentos.
30) Que são micronutrientes? 
Muitos outros elementos essenciais são requeridos, embora em menores quantidades do que os elementos já citados, apenas traços. Estes podem facilitar o transporte de materiais através das membranas celulares.
31) A que se denominam fatores de crescimento?
Denominam-se fatores de crescimento os compostos orgânicos indispensáveis a um determinado microrganismo, mas que ele não consegue sintetizar.
32) Como se classificam os microrganismos segundo seu comportamento frente ao oxigênio?
Os microrganismos têm comportamentos diferentes na presença de O2 livre: 
• Microrganismos aeróbios exigem a presença de oxigênio livre.
• Alguns, todavia, o exigem em pequena quantidade, não tolerando as pressões normais de O2 atmosférico; são os microaerófilos.
 • Microrganismos anaeróbios não toleram a presença de oxigênio livre, morrendo rapidamente nessas condições. 
• Microrganismos facultativos tanto podem crescer na presença como na ausência de oxigênio livre.
33) Explicar o que é anabolismo e catabolismo.
Catabolismo: Também chamado de metabolismo oxidativo. Compreende as reações de degradação das moléculas complexas em produtos mais simples, com a liberação de energia. A energia liberada pela via catabólica é utilizada pelo organismo para a realização das mais diversas atividades.
Anabolismo: Também chamado de via biossintética. Compreende as reações nas quais moléculas complexas são produzidas a partir de moléculas simples. Para que as reações ocorram, é necessário o consumo de energia.
Meios de cultivo, fatores ambientais que afetam o crescimento celular e medida do crescimento celular
34) Como se classificam os meios de cultivo segundo seu estado físico?
Segundo seu estado físico nas condições em que são utilizados, os meios de cultura podem ser líquidos (soluções de nutrientes) ou sólidos; estes últimos, ou são preparados a partir de materiais nutritivos sólidos (pedaços de batata, cenoura, beterraba, pão, etc.), ou a partir de meios líquidos por adição de agar-agar, de gelatina, ou de sílica-gel.
35) Como se classificam os meios de cultivo segundo a sua composição?
Segundo a suacomposição os meios de cultura podem ser classificados como meios sintéticos e meios complexos.
36) Quais são os fatores que influem no desenvolvimento do microrganismo?
Temperatura, pressão, radiação e pH.
37) Que são microrganismos termófilus e psicrófilos?
Termófilos: microrganismos que crescem em altas temperaturas. A maioria dos termófilos podem crescer em temperaturas que variam de 40 a 70oC, mas crescem melhor entre 50 a 60oC.
Psicrófilos: microrganismos que crescem em baixas temperaturas (-10oC a 15oC).
38) Explicar a medida do crescimento celular por massa seca.
39) Explicar a medida do crescimento celular por densidade óptica.
Consiste na medida da turvação de uma suspensão microbiana (relacionada com a massa de microrganismos presente). Pode-se medir a absorbância ou transmitância em um espectrofotômetro.
40) Explicar a medida do crescimento celular por contagem de número de células.
Colocam-se diluições conhecidas da suspensão celular em câmaras de contagem e, sob o microscópio conta-se diretamente o número de células presentes num determinado volume.
Profa. Dra. Danidtza Suárez