Metabolismo

Question 1

Metabolismo

Answer 1

O grande propósito do metabolismo das células bacterianas é a reprodução e sobrevivência.
É a soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo,. Como as reações químicas tanto libertam quanto requerem energia, o metabolismo pode ser visto como um ato de balanceamento de energia.
O metabolismo pode ser dividido em duas classes de reações químicas: catabólicas e anabólicas

Question 2

Reações catabólicas

Answer 2

Libertam energia.
Fornecem os blocos construtivos para as reações anabólicas e a energia necessária para dirigi-las
Síntese de ATP

Question 3

Reações Anabólicas

Answer 3

Requerem energia fornecida pelas reações catabólicas
Quebra de ATP

Question 4

ATP

Answer 4

Armazena a energia derivada de reações catabólicas e a liberta posteriormente para dirigir as reações anabólicas ou realizar outros trabalhos celulares.
Consiste em um adenina, um ribose e três grupos fosfato
Quando o grupo fosfato terminal é retirado do ATP, difosfato de adenosina (ADP) é formado, e a energia é libertada para dirigir as reações anabólicas.

Question 5

Metabolismo gerador de energia

Answer 5

Pode ser através de:
- fermentação
- respiração aeróbia
- respiração anaeróbia
- fotossíntese

Question 6

Classificação metabólica dos microrganismos

Answer 6

De acordo com:
- padrões nutricionais
* fonte de energia (fototróficas ou quimiotróficas)
* fonte de carbono (autotróficos ou heterotróficos)
- fonte principal de eletrões (organotróficos ou litotróficos)

Question 7

Fototróficos

Answer 7

Utilizam a luz como a sua fonte primária de energia

Question 8

Quimiotróficos

Answer 8

Dependem das reações de oxidação-redução de compostos inorgânicos ou orgânicos de energia

Question 9

Autotróficos

Answer 9

Alimentação própria
Utilizam o dióxido de carbono (CO2)

Question 10

Heterotrópicos

Answer 10

Alimentação dependente de outros)
Requerem uma fonte de carbono orgânico

Question 11

Organotróficos

Answer 11

Utilizam compostos orgânicos como fonte de potencial de redução

Question 12

Litotróficos

Answer 12

Utilizam os compostos inorgânicos como fonte de potencial de redução

Question 13

Necessidades nutricionais

Answer 13

• azoto: sintetizar proteínas, ácidos nucleicos e outros compostos contendo nitrogénio
• fósforo: determinar se plantas e outros organismos podem crescer em determinada área
• enxofre: libertado a partir de microrganismos decompositores; podem ser utilizados como fonte de energia
  De acordo com as necessidades nutricionais (elementos mínimos), os seres ainda podem ser classificados como prototóficos ou auxotróficos

Question 14

Prototróficos

Answer 14

Uma espécie prototrófica é capaz de crescer num meio mínimo consistindo de uma fontes simples de carbono e suplementado com fontes inorgânicas de todos os outros nutrientes

Question 15

Auxotróficos

Answer 15

Uma espécie auxotrófica tem um crescimento dependente de um ou mais compostos complexos

Question 16

Sistemas de transporte de nutrientes – Difusão simples

Answer 16

as substâncias movem-se diretamente através da bicamada lipídica da membrana sem necessidade de uma proteína transportadores.
O movimento dá-se da zona de alta concentração para a baixa concentração, sem ocorrência de gasto de energia
Exemplo: H2O, O2, CO2

Question 17

Sistemas de transporte de nutrientes – Difusão facilitada

Answer 17

As substâncias movem-se através da membrana como o auxílio de uma proteína transportadora.
O movimento dá-se da zona de maior para a zona de menor concentração, sem gastos de energia

Question 18

Sistemas de transporte de nutrientes – Transporte ativo

Answer 18

As substâncias movem-se através da membrana como o auxílio de uma proteína transportadora.
O movimento é da menor concentração para a maior concentração, e ocorre gasto de energia.
As bombas de transporte ativo são proteínas transportadoras

Question 19

Sistemas de transporte de nutrientes –Transportador tipo ABC

Answer 19

Os membros da família ABC são proteínas capazes de transportar diversos substratos através da membrana, com gasto de energia,
Algumas delas mostram-se capazes de induzir a resistência a múltiplas drogas nas células cancerígenas
- ATP: responsável pelo armazenamento de energia nas suas ligações químicas
- NAD: transportador de eletrões
- Coenzima A: síntese e oxidação de ácidos gordos, assim como descarboxilação oxidativa do ácido pirúvico no ciclo de Krebs a acetil-CoA

Question 20

Conservação de energia a longo termo

Answer 20

Os microrganismos produzem polímeros insolúveis que podem ser mais tarde oxidados para a produção de ATP
Estas fontes podem servir para energia de manutenção, sempre que não exista um fonte externa

Question 21

Síntese de ATP em procariontes

Answer 21

O objetivo da via catabólica é produzir ATP: transformar energia química ou luz em energia química contida no interior das ligações de ATP.
As células conseguem “produzir” ATP através de duas vias: a fosforilação ao nível do substrato e a fosforilação oxidativa(transporte de eletrões)

Question 22

Fosforilação

Answer 22

Adição de um fósforo à molécula de ADP

Question 23

Força Protomotriz

Answer 23

É dada de acordo com a diferença, pois é a energia libertada pelo transporte de eletrões através da membrana.
Nas bactérias aeróbias, ela é utilizada para produzir ATP

Question 24

Fosforilação ao nível do substrato

Answer 24

O ATP normalmente é gerado quando um P de alta energia é diretamente transferido de um composto fosforilado (um substrato).
Geralmente, o P adquiriu a sua energia durante uma reação inicial em que o próprio substrato foi oxidado

Question 25

Fosforilação oxidativa

Answer 25

Os eletrões são transferidos em compostos orgânicos para um grupo de transportadores de eletrões.
Os eletrões são então transferidos ao longo de uma série de transportadores diferentes a moléculas de oxigénio ou outras moléculas inorgânicas ou oxidadas
Ocorre na membrana plasmática dos procariontes e na membrana mitocondrial interna dos eucariontes
Sequência de transportadores de eletrões: cadeia de transporte de eletrões
A transferência de eletrões de um transportador para o próximo liberta energia, sendo uma parte utilizada para gerar ATP a partir de ADP

Question 26

Catabolismo de hidratos de carbono

Answer 26

Quebra das moléculas de carboidratos para produzir energia. É, portanto, de grande importância para o metabolismo celular.
A glicose é o carboidrato fornecedor de energia mais comum utilizado pelas células

Question 27

Glicólise (ou via de Embden-Meyerhoff)

Answer 27

A oxidação da glicose em ácido pirúvico normalmente é o primeiro passo no catabolismo de carboidratos.
As enzimas da glicólise catalisam a quebra da glicose, um açúcar de seis carbonos, em dois açúcares de três carbonos. Esses açúcares são então oxidados, libertando energia, e os seus átomos sofrem um rearranjo para formar duas moléculas de ácido pirúvico
NAD+ é reduzido a NADH, e há produção de dois ATPs por fosforilação em nível de substrato
Não requer oxigénio, podendo ocorrer com ou falta de oxigénio
Há um ganho líquido de duas moléculas de ATP para cada molécula de glicose que é oxidada

Question 28

Alternativa à glicose

Answer 28

Via pentose-fosfato: funciona simultaneamente com a glicólise e produz um ganho de somente uma molécula de ATP para cada molécula de glicose oxidada
Via de Entner-Doudoroff: há produção de duas moléculas de NADPH e uma molécula de ATP para utilizar nas reações de biossíntese celular

Question 29

Fermentação

Answer 29

Processo que liberta energia a partir de açúcares ou outras moléculas orgânicas, que não requer oxigénio e que utiliza uma molécula orgânica como acetor final de eletrões
Há produção de 1 ou 2 moléculas de ATP
Durante a fermentação, os eletrões são transferidos das coenzimas reduzidas (NADH, NADPH) para ácido pirúvico ou seus derivados. Ocorre a fosforilação ao nível do substrato

Question 30

Respiração celular

Answer 30

Processo gerador de ATP no qual moléculas são oxidadas e o acetor final de eletrões é (quase sempre) uma molécula inorgânica
A ação de uma cadeia de transporte de eletrões é essencial da respiração
Existem dois tipos de respiração:
- aeróbio
- anaeróbio

Question 31

Respiração aeróbia - Ciclo de Krebs

Answer 31

Uma série de reações químicas na qual uma grande quantidade de energia armazenada na acetil-CoA é libertada por etapas
Os derivados do ácido pirúvico são oxidados e as coenzimas são reduzidas. O ácido pirúvico sobre descarboxilação, perdendo uma molécula de CO2 e torna um composto de dois carbonos, chamado de grupo acetil. Como a oxidação de 1 molécula de glicose produz 2 moléculas de ácido pirúvico, então, para cada molécula de glicose, nesse passo são libertadas duas moléculas de CO2, são produzidas duas moléculas de NADH e duas de acetil-CoA são formadas. Quando o Acetil-CoA entra no ciclo de Krebs, a CoA desliga-se do grupo acetil e esse grupo de 2 carbonos liga-se a um de 4 carbonos, formando o ácido cítrico, com 6 carbonos.

Question 32

Respiração aeróbia - Cadeia de transporte de eletrões (fosforilação oxidativa)

Answer 32

Libertar energia quando eletrões são transferidos de um composto de alta energia para um composto de baixa energia
Quimiosmose: mecanismo de síntese de ATP utilizando a cadeia de transporte de eletrões
Na respiração aeróbia em procariontes, um total de 38 moléculas de ATP pode ser gerado a parir de uma molécula de glicose
A respiração aeróbica em eucariontes produz um total de 36 moléculas de ATP

Question 33

Respiração anaeróbica

Answer 33

Semelhante à respiração celular aeróbia no sentido de eletrões extraídos de uma molécula combustível são passados numa cadeia transportadora de eletrões conduzindo a síntese de ATP
O acetor final de eletrões é uma substância inorgânica diferente do oxigénio, alguns organismos usam sulfato como acetor final ao término da cadeia transportadores de eletrões, enquanto outros usam nitrato, enxofre ou uma variedade de outras moléculas
Como somente uma parte do ciclo de Krebs funciona e nem todos os carregadores na cadeia de transporte de eletrões participam sob condições anaeróbicas, o rendimento de ATP é mais reduzido que na respiração aeróbia. Consequentemente, os anaeróbios tendem a crescer mais lentamente que os aeróbios
Têm-se menos energia, menos biomassa, mas mais produto, num processo endotérmico