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Metabolismo Microbiano

METABOLISMO
Soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo

Catabolilsmo: produção de energia a partir de compostos

Anabolismo: produção de compostos orgânicos com gasto de energia

METABOLISMO
Metabolismo Primário (fase log) Todos os organismos apresentam (catabolismo e anabolismo) Metabolismo Secundário (fase estacionária) Somente osmicrorganismos Produtos de interesse industrial (enzimas extracelulares, antibióticos) Acúmulo e excreção ?????????????????????????????????????

METABOLISMO
CATABOLISMO
(CH2O)n

ANABOLISMO
compostos simples

enzimas
CO2 + H2O

enzimas
H2O + ptn, DNA, RNA, (CH2O)n

ATP

Liberação de Energia

Consumo de Energia
Síntese de compostos orgânicos Geralmente reações de síntese por desidrataçãoEndergônicas

Quebra de compostos orgânicos Geralmente reações de hidrólise Exergônicas

METABOLISMO
Enzima Enzima

Produção

ENERGIA

Consumo

Enzimas Todas as reações bioquímicas dentro da célula Catalisadores biológicos (aceleram as reações químicas) Altamente específicas → 1 tipo de reação por enzima Classificação → diferentes classes baseadas no mecanismo de ação METABOLISMO
ENZIMAS Redução da energia de ativação E+S ↔ ES → Produto

METABOLISMO
Componentes das enzimas
Componente protéico → apoenzima Componente não-protéico → cofator (íons) / coenzima (algumas derivadas de vitaminas) Apoenzima + Cofator = holoenzima (ativa)

METABOLISMO
Fatores que Influenciam a Atividade Enzimática
Temperatura pH Concentração de substrato Inibidores: Competitivos: Sulfa /PABA Não-Competitivos: inibição alostérica

METABOLISMO

Como as células processam os nutrientes para produzir energia?

Reações envolvidas no catabolismo

METABOLISMO

CATABOLISMO
Reações de Oxi-Redução
remoção de elétrons de um átomo ou molécula

Oxidação X Redução

adição de elétrons

Energia liberada→armazenado na célula
ADP + P = ATP
FOSFORILAÇÃO

Processo de geraçãode energia (molécula energética → ATP)

METABOLISMO

CATABOLISMO
Duas vias de obtenção de energia
Oxidação de compostos orgânicos ou inorgânicos → quimiotróficos

Luz → fototróficos

METABOLISMO

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Uso de moléculas orgânicas

QUIMIOHETEROTRÓFICOS Carboidratos → principal fonte de carbono e energia Principal molécula orgânica → glicose

METABOLISMOCATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Quimioheterotróficos
Dois mecanismos: 1 ) Respiração: possui subst. inorgânica como receptor final de elétrons
aeróbia

O2 / NO3

anaeróbia

2) Fermentação: utiliza molécula orgânica como receptor final

METABOLISMO

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Quimioheterotróficos – respiração celular
Oxidação completa da molécula de glicose Etapas: 1º vias glicolíticas:grande maioria das células vivas 2º ciclo de Krebs 3º fosforilação oxidativa

METABOLISMO

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Vias Glicolíticas
Via clássica (glicólise): preservação de energia etapa preparatória e de

Via Pentose-Fosfato: via complexa com gasto de ATP; quase todas as células 3 objetivos: Gliconeogênese Síntese de Precursores de DNA e RNA Fornecimento de intermediários glicólise Glicogênio, amido e sucrose

METABOLISMO

estocagem

Ribose-5-fosfato

Piruvato

METABOLISMO

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS

METABOLISMO

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Ciclo de Krebs (TCA)
Ciclo metabólico: oxaloacetato inicia a via metabólica e é regenerado no final Ocorre em aerobiose: descarboxilação total da glicose Eucariotos: Sistema enzimático localizado nasmitocôndrias Procariotos: citoplasma Comum ao metabolismo dos glicídios, lipídios e protídios

METABOLISMO

CATABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Ciclo de Krebs (TCA)
Objetivo: oxidar a acetila-CoA em CO2 e H2O Alguns de seus intermediários são utilizados para a síntese de outros compostos (anabolismo)→ Via Anfibólica Oxaloacetato → pirimidinas α-cetoglutarato → arginina Succinato → citocromos Malato →...
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