NUTRIÇÃO E METABOLISMO - MICRO capitulo 5

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Sandy Caroline • 
 
NUTRIÇÃO E CULTURA DE MICRO -ORGANISMOS 
As reações metabólicas envolvem a liberação 
de enérgica (catabólicas), como o consumo de 
energia (anabólicas) 
NUTRIÇÃO MICROBIANA 
A nutrição microbiana corresponde à parte da 
fisiologia microbiana que envolve o 
fornecimento de monômeros que as células 
necessitam para o crescimento 
Macronutrientes são necessários em grandes 
quantidades, e os micronutrientes são 
requeridos em pouca quantidade 
CARBONO E NITROGENIO 
Uma célula normal é composta por cerca de 
50% de carbono, sendo o carbono o 
principalmente elemento em todas as classes de 
macromoléculas 
Após o carbono, o elemento mais abundante nas 
células é o nitrogênio (12%) 
FATORES DE CRESCIMENTO 
O nitrogênio é encontrado na natureza nas 
formas orgânica e inorgânica, mas, a maior 
parte do nitrogênio disponível encontra-se sob 
a forma de compostos inorgânicos, como a 
amônia, o nitrato ou o nitrogênio 
OUTROS MACRONUTRIENTES: P,S,K,MG,CA,NA 
O Fósforo é encontrado sob a forma de 
fosfatos orgânicos e inorgânicos, sendo 
requerido pela célula para a síntese de ácidos 
nucleicos e fosfolipídios 
O enxofre é necessário devido ao seu papel 
estrutural dos aminoácidos cisteína e 
metionina, e por estar presente em vitaminas 
Todos os organismos requerem potássio; 
O magnésio atua na estabilização de 
ribossomos, membranas e ácidos nucleicos, 
sendo também necessário à atividade de muitas 
enzimas 
O cálcio auxilia na estabilização das paredes 
celulares de muitos microrganismos e 
desempenha papel essencial na 
termoestabilidade de endósporos 
FATORES DE CRESCIMENTO 
São compostos orgânicos que compartilham com 
os metais traço o fato de serem necessários 
somente em pequenas quantidades 
Elementos traço: são os vários outros metais 
necessários ou metabolizados pelos 
microrganismos 
Os fatores de crescimento incluem vitaminas, 
aminoácidos, purinas e pirimidinas 
MEIOS DE CULTURA 
Correspondem às soluções nutrientes utilizadas 
para promover o crescimento de 
microrganismos em laboratório 
CLASSES DE MEIOS DE CULTURA 
Meios definidos e meios complexos 
Meios definidos: são preparados pela adição de 
quantidades precisas de compostos químicos 
inorgânicos ou orgânicos altamente purificados 
à água destilada 
Um meio definido simples geralmente 
apresenta uma única fonte de carbono 
A natureza da fonte de carbono e a sua 
concentração dependem do organismo a ser 
cultivado 
Meios complexos: empregam digestos de 
produtos animais ou vegetais, como a caseína, 
carne, soja, células de leveduras ou outras 
Sandy Caroline • 
 
substâncias altamente nutritivas, porém 
impuras 
Uma importante limitação no uso de um meio 
complexo consiste na perda do controle em 
relação a sua precisa composição nutricional 
Frequentemente os meios de cultura são 
produzidos de modo a tornarem-se seletivos ou 
diferenciais 
Meio de cultura: solução aquosa contendo 
vários nutrientes adequado ao crescimento de 
microrganismos 
Um meio seletivo contém compostos que inibem 
seletivamente o crescimento de alguns 
microrganismos, mas não o de outros 
Já o meio diferencial corresponde aquele ao 
qual um indicador, normalmente um corante, é 
adicionado, permitindo a diferenciação de 
reações químicas particulares que ocorreram 
durante o crescimento 
Os meios diferenciais são bastantes uteis na 
distinção de espécies de bactérias 
BIOENERGÉTICA 
Em microbiologia o foco é na energia livre, a 
qual é definida como a energia liberada, 
disponível para a realização de trabalho 
Reações exergônicas geram energia, enquanto 
as reações endergônicas requerem energia 
COMPOSTOS RICOS EM ENERGIA E 
ARMAZENAMENTO DE ENERGIA 
A energia liberada das reações redox deve ser 
conservada pela célula, caso seja utilizada para 
dirigir atividades celulares que demandem 
energia 
Nos organismos vivos, a energia química 
liberada é conservada primariamente na forma 
de determinados compostos fosforilados que 
são ricos em energia 
ADENOSINA TRIFOSFATO (ATP) 
É o mais importante composto de fosfato rico 
em energia 
O ATP é a principal moeda energética em todas 
as células, sendo gerado durante reações 
exergônicas e consumido em reações 
endergônicas 
A energia necessária à síntese ou hidrólise de 
ATP é de 32 kJ/mol 
COENZIMA A 
Derivados da coenzima A, que apresentam 
ligações tioéster, podem produzir outros 
compostos de alta energia 
A energia liberada na hidrolise da coenzima A é 
conservada na síntese de ATP 
O ATP é continuamente clivado para conduzir 
as reações anabólicas 
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA 
Reações associadas à conservação de energia 
em quimiorganotróficos: fermentação e 
respiração 
Na fermentação, o processo redox ocorre na 
ausência de aceptores exógenos de elétrons; 
enquanto na respiração, o oxigênio molecular ou 
outro aceptor exógeno atua como aceptor 
terminal de elétrons 
FOSFORILAÇÃO EM NÍVEL DE SUBSTRATO E 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
A fermentação e a respiração diferem quanto 
ao mecanismo de síntese de ATP 
Na fermentação, o ATP é produzido por 
fosforilação em nível de substrato, ou seja, o 
ATP é sintetizado diretamente a partir de um 
intermediário rico em energia 
Na fermentação a força próton motiva não está 
envolvida 
A fotofosforilação e a fosforilação oxidativa 
baseiam-se na força próton motiva para 
conduzir a síntese de ATP 
Sandy Caroline • 
 
GLICÓLISE COMO UM EXEMPLO DE FERMENTAÇÃO 
A substância fermentada atua tanto como 
doadora como receptora de elétrons 
Nem todas as substâncias podem ser 
fermentadas, mas, vários compostos podem ser, 
como os açucares e a glicose 
A glicólise é um processo anaeróbio e pode 
ser dividida em três estágios: estágio I 
envolve as reações preparatórias, no estágio II 
ocorrem as reações redox e no estágio III as 
reações redox ocorrem novamente 
Estágio I: não são reações redox e não liberam 
energia, mas levam à produção de duas 
moléculas de um intermediário-chave a partir 
da glicose 
Estágio II: ocorrem as reações redox, a 
energia é conservada na forma de ATP, e duas 
moléculas de piruvato são formadas 
Estágio III: as reações redox ocorrem 
novamente, havendo a formação dos produtos 
de fermentação 
FERMENTAÇÃO DA GLICOSE: RESULTADOS 
LÍQUIDOS E PRÁTICOS 
A glicólise corresponde à principal via de 
fermentação, em que o seu resultado final 
consiste na liberação de uma pequena 
quantidade de energia, conservada na forma de 
ATP e na formação dos produtos de 
fermentação 
Durante a glicólise, a glicose é consumida, dois 
ATPs são sintetizados e produtos de 
fermentação são gerados 
A fermentação é mais que um mero processo de 
obtenção de energia, ela também corresponde a 
um processo de geração de produtos naturais 
úteis aos seres humanos 
RESPIRAÇÃO E CARREADORES DE ELÉTRONS 
ASSOCIADOS À MEMBRANA 
A fermentação ocorre anaerobiamente na 
ausência de aceptores externos de elétrons 
utilizáveis 
A oxidação utilizando O2 como aceptor terminal 
de elétrons é denominada respiração aeróbia 
CARREADORES NO TRANSPORTE DE ELÉTRONS 
Os sistemas de transporte de elétrons estão 
associados à membrana 
Os sistemas de transporte de elétrons 
medeiam a transferência de elétrons do doador 
primário ao aceptor terminal e conservam parte 
da energia liberada durante o processo, 
utilizando-a na síntese de ATP 
As quinonas fazem parte dos carreadores de 
elétrons não proteicos 
Os sistemas de transporte de elétrons 
consistem em uma série de carreadores 
associados à membrana, que atuam de forma 
integrada, transferindo elétrons do doador 
primário de elétrons para um aceptor terminal 
de elétrons, como o oxigênio 
A FORÇA PRÓTON MOTIVA 
Força próton motiva: é o gradiente de pH e o 
potencial eletroquímico 
Os carreadores de elétrons se orientam de 
forma que os elétrons são transportados e os 
prótons são separados dos elétronsO resultado do transporte de elétrons consiste 
na geração de um gradiente de pH e de um 
potencial eletroquímico através da membrana 
A face interna da membrana fica negativa e 
alcalina, enquanto a face externa torna-se 
ácida e positiva 
A célula utiliza a força próton motiva para 
sintetizar ATP, pela ação da ATPase 
Os inibidores bloqueiam o fluxo de elétrons e o 
estabelecimento da força próton motiva 
Os desacopladores impedem a síntese de ATP, 
sem afetar o transporte de elétron