metabolismo

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METABOLISMO MICROBIANO
Professora: Maria José de Britto Costa Fernandes
DMP- UFRN- 2017
Objetivos da aula:
✓Conhecer as principais vias de obtenção de energia por bactérias
✓Relacionar o metabolismo energético com o habitat bacteriano
IMPORTÂNCIA DO METABOLISMO
✓ AVALIAR A DIVERSIDADE E VERSATILIDADE BIOQUÍMICA 
✓ RELAÇÃO MICRORGANISMOS E DOENÇAS 
✓ PAPEL DOS MICRORGANISMOS NA NATUREZA 
✓ EXPLORAR OS MICRORGANISMOS ECONOMICAMENTE 
✓ CULTIVO, CRESCIMENTO E CONTROLE DOS MOS.
✓ DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOS MOLECULARES PARA DIAGNÓSTICO E CONTROLE 
DOS MICRORGANISMOS 
✓ CONTROLE DOS PROCESSOS DE DETERIORAÇÃO DE MATERIAIS !RECICLAGEM DA 
MATÉRIA
IMPORTÂNCIA DO METABOLISMO
POR QUE ESTUDAR METABOLISMO?
✓ ORIGEM DA VIDA,
✓ PRESENÇA DE VIDA EM OUTROS PLANETAS,
✓ RECICLAGEM DOS ELEMENTOS QUÍMICOS,
✓ BALANÇO DE OXIGÊNIO NO PLANETA FERTILIZAÇÃO DOS SOLOS, PRODUÇÃO ANIMAL
✓ COMBUSTÍVEIS, MEDICAMENTOS, FERMENTAÇÕES DETERIORAÇÃO DOS MATERIAIS 
BIOINSETICIDAS, BIOSSOLVENTES, BIOPOLÍMEROS E BIOTENSOATIVOS (REDUZIR A 
POLUIÇÃO)
✓ TOXINAS MICROBIANAS.
METABOLISMO MICROBIANO
A. NOÇÕES GERAIS
CONCEITO: Transformações químicas celulares - produção e utilização de
energia. Transporte, Produzir unidades básicas, polímeros (Lipídeos, proteínas,
ácidos nucléicos), estruturas celulares, crescimento e reprodução, reparar danos
e manutenção celulares, locomover-se; Armazenar nutrientes e excreção.
B. DIVISÃO
✓Catabolismo - Geração de energia (Degradação/ Exergônicas) Moléculas 
reduzidas Fontes de C, N, S...
✓Anabolismo - Consumo de energia (Biossíntese R. Endergônicas) Moléculas 
oxidadas (Esqueletos de C, N,S...) são reduzidas
REVENDO ALGUNS CONCEITOS:
✓ Fosforilação em nível de substrato: o ATP é gerado quando um “P” de alta
energia é diretamente transferido de um composto fosforilado ao ADP.
✓ Fosforilação Oxidativa: o ATP é formado através da energia que é gerada
quando e- são transferidos ao longo de uma cadeia de transporte de
elétrons (quimiosmose).
TEORIAS DA FORMAÇÃO DO ATP
✓ ALTERAÇÃO CONFORMACIONAL DA ATPase FORÇA PROTOMOTIVA Energia do 
STE bombeia prótons (íon hidrogênio ou H+) para fora da célula,
✓ MC não é permeável a prótons, acumulando-se meio externo (ácido e positivo) e 
déficit interno - energia potencial ,
✓ PROTOMOTIVA Canais específicos p/prótons ADENOSINA TRIFOSFATASE, ATP 
Sintase ou ATPase,
✓ Fluxo prótons para o lado interno da membrana forçando a enzima a fosforilar 
ADP formando ATP .
FOSFORILAÇÃO EM NÍVEL DO SUBSTRATO
✓Rearranjo dos átomos na molécula do catabólito –
composto (~P ou ~S) de alto nível energético, o qual
através de enzima (s) apropriada rompe-se, libera
energia, que é transferida ao ADP formando ATP .
Energia??
ATP??
ATP: adenosina trifosfato
(1 adenina, 1 ribose e 3 grupos fosfatos)
Força próton-motiva??
Energia para que??
- Motilidade
- Transporte ativo
- Síntese dos componentes 
celulares (anabolismo)
- Divisão Fonte:Vermelho,Bastos e Sá. Bacteriologia Geral, 2008
SUBSTANCIAS ORGÂNICAS COMO FONTE DE ENERGIA, 
CARBONO E ELÉTRONS
VIAS METABÓLICAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA PELOS 
QUIMIO-HETEROTRÓFICOS
✓Respiração
✓Fermentação
Aeróbia
Anaeróbia
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
GLICOSE
Respiração Fermentação
Aeróbica e 
Anaérobica
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS
Respiração
✓Glicólise (via Embden-Meyerhof)
✓ Ciclo de Krebs
✓ Cadeia transportadora de elétrons
Glicólise: (via Embden-Meyerhof)
✓Oxidação da glicose a ácido pirúvico
com a produção de ATP (nível de
substrato) e NADH (reduzido)
✓Não necessita de oxigênio
Ciclo de Krebs
Respiração
Cadeia transportadora de elétrons
Respiração
✓Sequência de moléculas transportadoras (FMN, coenzima Q e
citocromos) capazes de oxidação e redução
✓ Durante a passagem dos e- através da cadeia, ocorre uma
gradual liberação de energia, que é usada para a síntese de
ATP através de um mecanismo chamado de quimiosmose
✓ Ocorre na membrana citoplasmática
RESUMO DA RESPIRAÇÃO
AERÓBICA EM PROCARIOTO.
Rendimento energético: 
38 moléculas de ATPs.
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA
✓O aceptor final de elétrons é uma molécula 
inorgânica diferente do O2.
✓Íon nitrato NO-
3 NO-
2 (Nitrito) 
✓Sulfato SO2
4
- H2S (Sulfeto de H) 
✓Carbonato CO2
3
- CH4 (Metano)
Menor rendimento energético: maior que 2 e menor 
que 38 ATPs
FERMENTAÇÃO
✓ Redução do piruvato por NADH provenientes da glicólise
✓ O NAD+ é regenerados para ser utilizado pela glicólise
Fermentação