Roteiro de Estudo Aula 17 -MA

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Roteiro de Estudo Aula 16 – Microbiologia Ambiental 
Nome: Gabriel Marotta Lemes | RA: 11201810724 
 
1.Baseado na aula, responda: 
a) o que são metais pesados (exemplos); 
R: Os elementos/metais pesados são aqueles com densidade maior que 5g/cm³, e 
que estão direta ou indiretamente envolvidos com todos os aspectos de crescimento dos 
organismos, isto é, atuam como moderadores da atividade enzimática e na diferenciação 
celular. 
 De acordo com Bonacim Silva, ainda podem ser subdividos em 3 grupos: 
 - Elementos essenciais – são aqueles que são justamente essenciais para o 
funcionamento do organismo. Se apresentam em pequeníssimas quantidades em fórmulas 
vitamínicas, sendo expressos em ppm. (partes por milhão). Ex: Potássio, Sódio, Ferro, 
Cobre, etc. 
 - Micro-contaminantes ambientais – não tem uma função essencial 
aparente. Ex: Chumbo, Prata, Mercúrio. 
 - Elementos essências e simultaneamente micro-contaminantes 
ambientais– são aqueles, que dependendo da quantidade passam a ser tóxico. Ex: Ferro, 
Zinco, Níquel, etc. 
b) suas origens (discorra sobre cada uma delas); 
R: Quanto às suas origens, podem ser várias, mas o que a maioria tem em comum 
é o fato de serem de origem antrópica, isto é, de atividade humana. As origens mais 
comuns são: operação de mineração (essa atividade despeja grande parte desses 
elementos em rios e mares); Refinamento de minérios; Lodos de esgoto; Cinzas de 
atividade vulcânicas; Incineradores; Processamento de materiais radioativos; 
Chapeamento de metais; Fabricação de equipamentos elétricos; Tintas (a cor e brilho 
dadas carregam grande quantidade de metais pesados); Ligas metálicas; Baterias/Pilhas 
(sua contaminação está ligada ao seu despejo em aterros sanitários podendo contaminar 
águas subterrâneas) e Pesticidas (rico em chumbo). 
c) principais fontes e impactos causados. 
R: A entrada dos metais pesados na natureza se dá pelos processos citados acima 
de forma geral, porém sendo mais específico, alguns exemplos são: 
- Cádmio – Provém da solda, tabaco e baterias. Pode causar câncer de pulmão. 
Próstata e até mesmo lesão nos rins; 
- Mercúrio – Provém de moldes industriais, industrias de cloro-soda, grimpo de 
ouro e lâmpadas fluorescentes. Seu impacto é mais agressivo e causa dano no SNC. 
2) Explique, detalhadamente, as formas como os microrganismos podem 
bioacumular ou biotransformar metais pesados. 
R: Existem quatro formas que os microrganismos transformam os metais: 
 I – Biosorção (adsorção) - interação eletroestática entre o cátion metálico e a 
superfície carregada negativamente da célula microbiana. Ambos se ligam por meio 
dessas interações. Há um acumulo deste metal que é praticamente equivalente a massa de 
peso seco do organismo. Há uma absorção deste metal pela célula. que é considerada 
passiva. Esta célula microbiana varia, podendo ser um fungo, levedura, bactérias e até 
mesmo algas. A interação leva a formação de um complexo organometálico, seja com a 
parede celular, com a cápsula ou então com o polímero extracelular sintetizados pelo 
microrganismo. A capacidade de remover o metal vai depender de suas características e 
de seu revestimento, ou seja, é bem especifico para cada espécie. 
 II – Bioacumulação intracelular – Ocorre através do transporte de metais 
essenciais pro metabolismo dos microrganismos ou então pelas metatiloneína, que são 
proteínas capazes de ‘quelar’ ou roubar metais. Diferentemente do método anterior, este, 
requer energia para absorção dos cátions metálicos. Além disso depende do grau de 
tolerância da célula ao metal, que atinge o interior celular por um sistema de transporte 
de micronutrientes, os quais são essenciais. 
 III – Precipitação extracelular – Através da secreção de compostos orgânicos e 
inorgânicos feita pelos microrganismos, ocorre uma complexação dos metais por esses 
compostos, o que acaba culminando em sua imobilização e gerando compostos 
organometálicos. Muitos compostos fosfatados de metais e os sulfetos metálicos são 
altamente insolúveis. E por conta disso a excreção de sulfeto e fosfato, se torna um 
mecanismo de detoxificação em certos ambientes. 
 IV – Volatização – Neste processo o que ocorre é a transformação de cátions 
metálicos tóxicos e metaloides em formas metiladas por microrganismos. Pode ocorrer 
de duas formas: por mecanismo enzimático ou não enzimático. O primeiro consiste na 
metilação por processos enzimáticos. Um exemplo é a Volatização do Hg que ocorre 
através da ação de bactérias gram negativa que realizam a mercúrio redutase, tornando o 
metal relativamente atóxico. Já a forma não enzimática ocorre pela produção e excreção 
da vitamina B12 metilada (metilcobalamina). 
 
 
3) Os metais podem ser biotransformados no ambiente por biosorção, 
bioacumulação, precipitação ou volatilização. Dentre estes, qual o único mecanismo 
que pode ocorrer de forma passiva? Explique como ocorre e cite alguns 
microrganismos que podem participar deste processo. 
R: O único que pode ocorrer de forma passiva, isto é, sem gastar energia, é a adsorção. 
Como foi explicado anteriormente a adsorção é um processo que ocorre através da 
interação eletroestática entre um cátion metálico e a superfície carregada negativamente 
da célula microbiana em que ambos se ligam por meio dessas interações. 
O acumulo deste metal com o qual o microrganismo interagiu, é praticamente 
equivalente a massa de peso seco do organismo. Esta célula microbiana varia, podendo 
ser um fungo, levedura, bactérias e até mesmo algas. A interação leva a formação de um 
complexo organometálico, seja com a parede celular, com a cápsula ou então com o 
polímero extracelular sintetizados pelo microrganismo. A capacidade de remover o metal 
vai depender de suas características e de seu revestimento. 
Um exemplo de microrganismo que realiza este processo é a bactéria Gram + 
Bacilus subtilis, em que os agentes de ligação com o metal correspondente são os grupos 
de ácido glutâmico no peptidoglicano. 
 
4) Bactérias redutoras do sulfato (BRS) são capazes de obter energia utilizando 
sulfato como aceptor final de elétrons sob condições anaeróbias (respiração 
anaeróbica), onde o produto da redução do sulfato é o H2S (gás sulfídrico). Como e 
por que esse processo pode ser benéfico no tratamento de resíduos contaminados 
com metais? 
R: O processo é benéfico para o tratamento de resíduos contaminados de metais 
pelo fato dessas bactérias serem capazes de realizar a detoxificação através da 
precipitação extracelular. Considerando o processo caracterizado no enunciado da 
questão, o que ocorre é que a partir da redução de sulfato a sulfeto, acontece uma 
formação de sulfeto metálico correspondente e a partir disso, é promovida a 
insolubilização e remoção destes sulfetos metálicos.