Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Relatório de Prática 1 Fermentação Aluna: Drielle Rocha Leite Polo: Nova Friburgo Curso: Ciências Biológicas Matrícula: 17212020026 Data: 22/03/2020 INTRODUÇÃO Não há como falar em qualquer tipo de fermentação sem antes falar no processo que o precede, que é o da glicólise. A glicólise ocorre no citoplasma celular e é a principal via metabólica da degradação da glicose, e no processo de glicólise que ocorre uma série de reações muito importantes para que haja a degradação da glicose a 2 moléculas de piruvato e resultando em 2 ATPs e 2 NADH++ H. Tais reações são divididas em 10 etapas, onde diz-se que as 5 primeiras etapas consistem na etapa de investimento e as 5 últimas consistem na etapa de pagamento. A primeira etapa de investimento consiste na fase de fosforilação da glicose, esta primeira fase e de suma importância para o funcionamento desta via metabólica pois e nesta etapa que ao ser detectada a presença de glicose na célula ela e imediatamente fosforilada no carbono 6 sendo uma reação irreversível, tal reação e catalisada pela enzima exoquinase e ela funciona como ponto de regulação da via pois ao fosforilar a molécula de glicose impede que ela retorne pois a proteína carreadora GLUT 4 não consegue transportar a molécula fosforilada, há gasto de ATP. A segunda etapa da via e a de isomerização da glicose, ou seja, onde a molécula sofre um rearranjo em sua conformação, que transforma a glicose 6 fosfato em frutose 6 fosfato, a proteína que catalisa essa reação é a fosfoglicose-isomerase. A terceira reação da via é a mais importante, pois é o principal ponto de regulação da via, é onde ocorre a fosforilação da frutose 6 fosfato recebendo mais 1 carbono, onde dará origem a frutose1,6-bifosfato, esta reação e catalisada pela enzima fosfofrutoquinase, é a segunda reação irreversível da via glicolítica, há gasto de energia. A quarta reação da via e a onde ocorre a quebra da frutose1,6biP (6C) em duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato é a dihidroxicetona-P e gliceraldeído 3fosfato esta reação e catalisada por uma aldose. A quinta reação ocorre a conversão de Dihidroxicetona-P em gliceraldeído 3 fosfato, através da ação da enzima triose-fosfato isomerase, assim sendo é formado uma molécula de gliceraldeído 3 fosfato na reação 4 e outra molécula de gliceraldeído 3 fosfato na reação 5 assim ao final desta reação teremos 2 moléculas de gliceraldeído 3 fosfato, esta é também a última etapa da primeira fase de investimento. Na sexta reação começa a etapa de pagamento onde o gliceraldeído 3 fosfato é convertido em 1,3 bifosfoglicerato, através da adição de um fosfato inorgânico Pi ao substrato, não a gasto de energia a enzima que catalisa esta reação e a gliceraldeído 3 fosfato desidrogenase, nesta reação ocorre também a redução da molécula de NAD+ que passa a NADH+ H+, esta é uma molécula de alta energia, o que possibilita na reação seguinte a formação de uma molécula de ATP. Na sétima 2 ATPs são sintetizados, ou seja, a energia que foi conservado na molécula de 1,3-bifosfoglicerato será utilizada para a formação de ATP, o gliceraldeído 3 fosfato é convertido a 3-fosfoglicerato, tal reação e catalisada pela enzima fosfoglicerato quinase. Na oitava reação o 3-fosfoglicerato e convertido em 2-fosfoglicerato, onde após a ação da enzima fosfoglicerato mutase ocorre a modificação da posição do fosfato na molécula mudando do C 3 para o C 2. Na nona reação ocorre a formação do segundo composto de alta energia, o fosfoenolpiruvato a partir da molécula de 2-fosfoglicerato, tal reação e catalisada pela enzima enolase. Na décima reação ocorre a formação de 2 moléculas de piruvato e duas moléculas de NADH. H + e 2 de ATP que é o produto final da glicólise, nesta reação a energia da hidrólise do fosfoenolpiruvato conduz a síntese de uma molécula de ATP, tal reação e catalisada pela enzima piruvato quinase, está é também um ponto de regulação da via glicolítica. Um dos prováveis destinos dos produtos da glicólise quando em ausência de O2 e a fermentação que pode ocorrer de duas formas a fermentação láctica onde uma reação que converte o piruvato em lactato a enzima que catalisa essa reação e a lactato desidrogenase, onde o NADH que foi reduzido pela enzima gliceraldeído-3P desidrogenase volta a ser oxidado pela enzima lactato desidrogenase, isto permite a continuidade da via, pois disponibiliza NAD+ e impede que a via paralise. E o outro caminho e a fermentação alcoólica, ocorre mais dois processos que é a conversão de piruvato em acetaldeído com produção de CO2 seguido da conversão de acetaldeído em etanol com a reoxidação do NADH reduzido na glicólise onde a TPP (tiamina pirofosfato e magnésio) são cofatores da piruvato descarboxilase. Na atividade prática, observou-se o processo de fermentação alcoólica, utilizando leveduras S. cervisae, através do monitoramento da liberação de CO2 e do consumo de sacarose. OBJETIVO O objetivo desta prática foi de monitorar a fermentação alcoólica, através do aparecimento de seus produtos (CO2), e do consumo do substrato (sacarose), utilizando as leveduras como organismos fermentadores. MATERIAIS • Levedura (fermento biológico seco instantâneo) • Sacarose (açúcar) • Água mineral • Solução de Seliwanoff (reagente) • 2 tubos falcon graduados (1 com tampa furada e outro com a tampa sem furo) • Pipetas de 1, 2 e 5 mL com pêra • Becker (250 e 400 mL) • Tubos de ensaio • Estante para tubos de ensaio • Pregador • Funil • Banho-maria (mantido a 40°C) • Placa de aquecimento (mantém a água a 100°C) • Espectrofotômetro PROCEDIMENTOS Primeira etapa: Foi pesado 10 g de sacarose na balança de precisão com o becker de 250 ml, foi adicionado 40 ml de agua destilada e homogeneizou-se, foi transferido para outro Becker de 250 ml e avolumou a 100 ml com agua destilada e assim foi preparado a solução de 10%, devidamente etiquetada. Segunda etapa: Foi colocado 20mL da solução de sacarose 10% para um becker de 250ml contendo 50mL de água destilada, e avolumou-se o becker em 200mL, formando-se uma solução de sacarose 1%, que foi devidamente etiquetado. Em seguida, foi colocado 80mL da solução de sacarose 1% em um Becker de 250mL. e colocado em banho maria a 40ºC. Foi retirado 10mL da solução de sacarose 1%, e colocado em um Becker de 250mL e avolumou-se em 100mL com água destilada. Assim foi formado a solução de sacarose 0,1%. Que foi devidamente etiquetado. Terceira etapa: Preparou-se a solução de levedura, onde pesou-se 3g de levedura na balança de precisão, utilizando o Becker de 250mL, em seguida foi adicionado 50 ml de água destilada, e agitou-se até que ficasse homogêneo e em seguida avolumou-se a 100 ml. Quarta etapa: Foram enumerados 11 tubos de ensaio de 5mL de 0 a 10 com caneta de tinta permanente. Os tubos foram colocados em uma estante. Retirou- se 50mL de solução de sacarose 01% do Becker de 100mL, com o auxílio de 2 pipetas graduadas de 1mL e duas peras de sucção. No tubo 0 pipetou-se 1mL de água destilada. no tubo 1, pipetou-se 0,9mL de água destilada e avolumou-se com 0,1ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 2 pipetou-se 0,8mL de água destilada e avolumou-se com 0,2ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 3 pipetou-se 0,7mL de água destilada e avolumou-se com 0,3ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 4 pipetou-se 0,6mL de água destilada e avolumou-se com 0,4ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 5 pipetou-se 0,5mL de água destilada e avolumou-se com 0,5ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 6 pipetou-se 0,4mL de água destilada e avolumou-se com 0,6ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 7 pipetou-se 0,3mL de água destilada e avolumou-se com0,7ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 8 pipetou-se 0,2mL de água destilada e avolumou-se com 0,8ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 9 pipetou-se 0,1mL de água destilada e avolumou-se com 0,9ml da solução de sacarose 0,1%. No tubo 10 pipetou-se 1 mL de solução de sacarose 0,1%. E assim foi preparado a tabela abaixo; Tubo Solução de sacarose 0,1% (mL) Água (mL) 0 0 1 1 0,1 0,9 2 0,2 0,8 3 0,3 0,7 4 0,4 0,6 5 0,5 0,5 6 0,6 0,4 7 0,7 0,3 8 0,8 0,2 9 0,9 0,1 10 1 0 Quinta etapa: Fermentação, foi utilizado dois tubos falcon de 50 ml, um de tampa verde (tampa íntegra) e o outro de tampa azul (tampa furada). Para o preparo dos tubos foi pipetado 5 ml da solução de sacarose a 10%, e foi pipetado 10ml da solução de levedura, foi completado ao máximo próximo a tampa com água mineral, no tubo verde foi retirando uma alíquota de 2ml e levada a placa de aquecimento por 10 minutos a 100°C para que fosse este representasse o tempo 0, e de 30 em 30 minutos foi retirado uma alíquota de 2ml do sobrenadante e foi aquecendo-se na placa de aquecimento as amostras por 10 minutos a 100°C, e no tubo azul foi feito um traço com caneta retroprojetor para ter controle da quantidade de CO2 que ao decorrer de 10 em 10 minutos foi feito esta mesma marcação. Colocou-se os dois tubos em banho maria o de tampa verde voltado para baixo e do de tampa azul voltada para cima. Ao decorrer de 120 minutos deste processo, foi retirada uma alíquota de 0,5ml do sobrenadante de cada tubo e adicionado água destilada até 4,5ml e agitou- se bem. Após foi retirada uma nova alíquota de cada tubo de 0,5 ml e foi adicionado 2ml do reagente solução de levedura, e foi colocado em banho maria a 100 °C por 20 minutos (1 linha), esta solução foi apresentou uma coloração acastanhada ao fim do processo, onde após foi medido no espectofotômetro, e em relação ao tubo amarelo foi feito a medição da emissão de CO2 . Em seguida separou-se uma nova estante com mais 10 tubos numerados de 0’ a 10’ e foi adicionado 0,5ml da solução que foi adicionado 2ml do reativo solução de Seliwanoff, que foi fervido por 20 minutos a 100°C e lido no espectofotômetro. RESULTADOS Tabela 1: Tabela da curva de calibração Número do tubo Abs Concentração 1 0,0 0,0 2 0,212 0,01 3 0,296 0,02 4 0,435 0,03 5 0,515 0,04 6 0,608 0,05 8 0,640 0,07 9 0,685 0,08 10 0,713 0,09 11 0,784 0,10 *O tubo 7 foi descartado pelo professor por diferir de forma discrepante dos outros valores da tabela. Tabela 2: Tabela com valores de volume de CO2, ABS e concentração de sacarose: Amostras Tempo(min) Abs Concentração (%) Volume de CO2 (ml) 1 0 0,844 0,100 0,0 2 30’ 0,830 0,098 1,3 3 60’ 0,812 0,096 2,5 4 90’ 0,652 0,072 3,5 5 120’ 0,397 0,035 4,7 6 150’ 0,286 0,019 6,3 Amostra 2 y = 6,8639x + 0,1525 → 0,830 = 6,8639x + 0,1525 → 6,8639x = 0,830 – 0,1525 → 6,8639x = 0,6775 → 𝑥 = 0,6775 6,8639 → x = 0,098 Amostra 3 y = 6,8639x + 0,1525 → 0,812 = 6,8639x + 0,1525 → 6,8639x = 0,812 – 0,1525 → 6,8639x = 0,6595 → 𝑥 = 0,6595 6,8639 → x = 0,096 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 Te m p o ( m in ) [Sacarose] Teor de sacarose Amostra 4 y = 6,8639x + 0,1525 → 0,652 = 6,8639x + 0,1525 → 6,8639x = 0,652 – 0,1525 → 6,8639x = 0,4995 → 𝑥 = 0,4995 6,8639 → x = 0,072 Amostra 5 y = 6,8639x + 0,1525 → 0397, = 6,8639x + 0,1525 → 6,8639x = 0,397 – 0,1525 → 6,8639x = 0,2445 → 𝑥 = 0,2445 6,8639 → x = 0,035 Amostra 6 y = 6,8639x + 0,1525 → 0,286 = 6,8639x + 0,1525 → 6,8639x = 0,286 – 0,1525 → 6,8639x = 0,1335 → 𝑥 = 0,1335 6,8639 → x = 0,019 y = 6,8639x + 0,1525 R² = 0,9013 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 C o n ce n tr aç ão Absorbância Curva Padrão Com os resultados apresentados nos gráficos foi possível ver que houve liberação de CO2 durante o processo da fermentação alcoólica a qual foi tema de nossa prática, foi possível também quantificar o consumo de sacarose ao longo do processo de fermentação, ao passo que ao ser fervido a solução que teve como propósito de inativar o processo de fermentação para que com ajuda do reagente solução de Seliwanoff, que e composto de 50% de Hcl (ácido clorídrico), ou seja, um ácido forte, onde o mesmo possui função da quebra de sacarose, assim como as leveduras; e o resorcinol liga-se na frutose para quantificar para que poder quantificar o valor que foi consumido, onde como o esperava-se no tempo 0 a concentração de sacarose foi maior que no tempo 150’. Neste experimento foi utilizado como fonte de energia a glicose a sacarose que é um polímero de sacarídeo que ao ser quebrado forma glicose + frutose. CONCLUSÃO Através da realização desta prática foi possível acompanhar o processo de fermentação alcoólica, observando os seus produtos (CO2), onde foi feita a quantificação e observou-se o consumo do substrato, onde fez-se o acompanhamento e medição do consumo tendo como fonte as leveduras como organismos fermentadores. REFERÊNCIAS 1. DA POIAN, Andrea; FOGUEL, Debora; PETRETSKI, Marílvia Dansa; MACHADO, Olga Lima Tavares. Bioquímica II. V1 / Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ,2012 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 Te m p o ( m in ) Volume CO² (mL) Liberação de CO²
Compartilhar