T10- Metabolismo II Flashcards
1
Q
O grande propósito do metabolismo das células bacterianas é ….
A
A Reprodução!
2
Q
O termo Metabolismo refere-se …
A
À soma de todas as reações químicas dentro de um organismo vivo.
Pode ser visto como um ato de balanceamento de energia dividido em dois tipos de reações:
- Anabólicas (componente biossintética)
- Catabólicas (libertação de energia)
3
Q
Que organismos utilizam a luz como a sua fonte primária de energia?
A
Fototróficos!
4
Q
Que organismos dependem das reações de oxidação-redução de compostos orgânicos ou inorgânicos como fonte de energia?
A
Quimiototróficos!
5
Q
Os autotróficos utilizam…
A
Dióxido de carbono (CO2)!
6
Q
Os Heterotróficos necessitam de …
A
uma fonte de carbono orgânica.
7
Q
De acordo com a sua fonte de eletrões, que organismos utilizam compostos orgânicos como fonte de potencial de redução?
A
Organotróficos!
8
Q
De acordo com a sua fonte de eletrões, que organismos utilizam compostos inorgânicos como fonte de potencial de redução?
A
Litotróficos!
9
Q
Que 3 elementos são necessidades nutricionais dos organismos?
A
- Azoto;
- Fósforo;
- Enxofre.
10
Q
Quais as fontes de azoto dos microrganismos?
A
- Azoto orgânico: catabolismo dos a.a.
- Formas oxidadas de azoto inorgânico: nitrato e nitrito.
- Formas reduzidas de azoto inorgânico: Amónia (NH4+)
- Azoto Molecular (N2): ajuda na fertilização dos solos.
11
Q
Quais as fontes de fósforo e enxofre dos microrganismos?
A
- Forma inorgânica do fósforo: HPO42-; H2PO4-
- Forma orgânica do Enxofre: Aminoácidos
- Forma inorgância do Enxofre:
oxidadas (sulfato) –> (SO42-)
reduzidas (sulfeto) –> HS ou S2-
Enxofre Elementar (S0) –> muito raramente.
12
Q
Para que serve o fósforo e o enxofre nos organismos?
A
- O Fósforo é necessário nos ácidos nucleicos e fosfolípidos.
- O Enxofre é necessário para as enzimas e algumas proteínas.
13
Q
Existem certos elementos que os organismos precisam em quantidades infímas. Indique a importância do Magnésio e Cálcio nesse grupo.
A
- O Mg estabiliza ribossomas e membranas.
- O Ca2+ estabiliza as membranas e permite a formação do endósporo, sem ele as bactérias esporuladas morrem.
14
Q
Qual a diferença entre um ser autotrófico e prototrófico?
A
Enquanto “autotrófico” se relaciona à capacidade de sintetizar alimento a partir de fontes inorgânicas, “prototrófico” se refere à capacidade de sintetizar todos os compostos orgânicos essenciais para o crescimento a partir de precursores simples.
15
Q
O que é a Translocação de Grupo?
A
- É o processo de transporte no qual a molécula tem de ser quimicamente modificada para entrar na célula.
- Vantagens:
1. mais útil quando há pouca glucose disponível.
2. deficiência na fonte de carbono.
16
Q
Descreve o processo da Fosfotransferase.
A
- Um composto de degradação da glicose, denominado fosfoenopiruvato, dá o grupo fosfato à enzima I.
- Esta passa-o para a enzima HPr
- As enzimas citoplasmáticas (IIa e IIb) passam o fosfato a uma enzima membranosa específica.
- Esta transporta a glicose para dentro, fosforilando-a.
17
Q
Descreva o Transportador tipo ABC.
A
- Existe uma proteína periplasmática quem tem afinidade com um nutriente.
- Quando se ligam, a proteína liga-se ao complexo de proteínas integrais da membrana.
- Por sua vez, um segundo complemento de hidrólise de ATP fica acoplado, permitindo a passagem do nutriente para a célula.
18
Q
Como ocorre a conservação de energia nos microrganismos?
A
- Os microrganismos produzem polímeros insolúveis que podem ser mais tarde oxidados para a produção de ATP.
o Ex. Glicogénio, poly-β-hidroxibutirato e outros polihidroxialcanoatos, amido e/ou lípidos (eucariontes) - Estas fontes podem servir para energia de manutenção, sempre que não exista uma fonte externa.
19
Q
Qual o objetivo da via catabólica?
A
- O objetivo da via catabólica é produzir ATP: transformar a energia química ou energia
eletromagnetica (luz) em energia química contida no interior das ligações de elevada energia de ATP.
20
Q
Porque vias pode ocorrer a síntese de ATP em procariotas?
A
- As células podem fundamentalmente produzir ATP através de duas vias:
o A fosforilação ao nível do substrato
o A fosforilação oxidativa (transporte de eletrões)
21
Q
Descreva a obtenção de energia na bactéria Escherichia coli.
A
- A obtenção de energia ocorre na membrana citoplasmática, sendo estabelecido um gradiente de eletrões na membrana
- As bactérias utilizam tanto oxigénio como outros compostos como aceitador de eletrões
o Quando é o oxigénio a ser o aceitador é uma respiração aeróbia
o Quando é outro composto é respiração anaeróbia - Esta energia é utilizada na ATPase para haver promoção de ATP
- A energia também é utilizada para o movimento do flagelo e transporte ativo de lactose e prolina e para o transporte de sódio e cálcio
22
Q
O que é a Força Eletromotriz?
A
- É a energia libertada pelo transporte de eletrões na membrana, dada através da diferença de protões.
23
Q
Que outra função importante tem a ATPase?
A
- A ATPase também tem um importante papel na desadificação:
o Quando o meio externo está muito ácido há consumo de protões, através da formação de mais unidades de ATPase.
24
Q
Explique a fosforilação ao nível do substrato.
A
- Os aceitadores de eletrões e do grupo fosfato são os intermediários da glia.
- Ocorre formação de ATP, quando um P de alta energia é diretamente transferido de um composto fosforilado (substrato).
- Quando o substrato foi oxidado, P obteve essa energia.
25
Explique a fermentação.
* A energia é formada a partir da oxidação parcial de compostos orgânicos com utilização de intermediários orgânicos como dadores e aceitadores de eletrões
* Ocorre uma fosforilação ao nível do substrato para produzir ATP
* Não há nenhum transporte de membrana ou transporte de eletrões
* Não há nenhum aceitador externo
1. Numa primeira fase há redução de NAD
2. Numa segunda fase há redução de NADH2
26
O que é o processo da glicólise e quantos tipos existem?
* Na glicólise são consumidos dois ATPs e são produzidos 4 ATPs, havendo como produto final o ácido pirúvico
* 1 glicose -->2 de ácido pirúvico.
* via Embden-Meyerhof (maioria dos eucariotas incluindo a levedura Saccharomyces )
* via heterolática (heterofermentativa) (bactérias láticas)
* via Entner-Doudoroff (como por exemplo a bactéria utilizada na produção de etanol)
27
Que bactérias utilizam a Via Embden-Meyerhof?
* A ***bactéria lática lactobacillus*** --> Lactato
* A ***Saccharomyces*** --> Etano e 2C O2
28
As Fermentações Ácido-Mistas são utilizadas porque bactérias?
* Bactérias da **família Enterobacteriaceae!**
* **Produtos finais**: ácido láctico, ácido acético, ácido fórmico, succinato e etanol.
* O valor de pH é sempre baixo
* Possibilidade de formação de gás (CO2 e H2) se a bactéria possui a **enzima dehidrogenase**
29
As Fermentações Ácido-Mistas ainda tem um subtipo, as Fermentações Butanodiol. Explique-as!
* Em **coliformes não fecais, Klebsiella e
Enterobacter** forma-se 2,3- butanodiol a partir do piruvato, para além dos outros ácidos.
* Em **Enterobacter, Salmonella e Shigella** forma-se **acetoína** a partir do 2,3- butanodiol.
30
Em que Bactérias ocorre a Fermentação Butírica e como é que esta ocorre?
* **Género Clostridium**
* Forma-se **ácido butírico, ácido acético, CO2 e H2**.
* Pequenas quantidades de etanol e isopropanol
podem também ser formadas.
No género **Clostridium acetobutylicum** ocorre ainda a fermentação butanol – *acetona*
31
Onde ocorre a Fermentação Propiónica e como esta se processa?
* **Corinebactérias**
* Géneros **Propionibacterium e Bifidobacterium.**
A partir do lactato formam ácido acético, CO2 e ácido propiónico.
32
Para as seguintes bactérias indique os produtos das suas fermentações:
* Streptococcus, Lactobacillus, Staphylococcus
* Klebsiella Enterobacter Bacillus
* Propionibacterium Bifidobacterium
* E.coli, Salmonella
* Clostridium
* Streptococcus, Lactobacillus, Staphylococcus – produto final é o **lactato**
* Klebsiella Enterobacter Bacillus – produto final é o **acetato**
* Propionibacterium Bifidobacterium – **ácido probiónico**
* E.coli, Salmonella – mistura de **acetatos**
* Clostridium –** ácido butírico **
33
Explique como ocorre e onde decorre a Fermentação Heterofermentativa.
* Ocorre quando há deficiência na enzima **frutose 1,6-difosfato-aldose **!
* Acontece uma descarboxilação do glucanato, havendo produção de **etanol, ácido lático e CO2**
* Ocorre nos **Leuconostoc!**
34
A via **Homofermentativa** só tem um produto.
Verdadeiro ou Falso?
E que bactérias a utilizam?
* Verdadeiro! O **ácido lático**!
* Exemplos: ***Pediococcus, Lactobacillus***
35
Em termos industriais, que bactéria é mais vantajosa para produzir alcóol?
* Zymomonas!
36
Que bactérias utilzam a Via Entner- Doudorof e como se processa?
1. Nesta via, a glicose 6-P passa para 6-fosfoglutanato e depois é degrada até ao piruvato
2. O piruvato dá gliceraldeído
3. O gliceraldeído é transforado em piruvato, tendo como produto final duas moléculas de etanol e um ATP.
**
* Zymomonas
* Saccharomyces
* Pediococcus**
37
O que é a Fermentação de Stickland – fermentação de aminoácidos?
* Os aceitadores e dadores de eletrões são os aminoácidos.
* Tem como produtos o ácido acético e o amoníaco.
38
Quais as principais características do modelo da Respiração Aeróbia?
* Temos a glicose com o ciclo de Krebs , a cadeia de transporte de eletrões, ATPase acoplada e o aceitador de eletrões (o oxigénio) – é oq caracteriza a respiração aeróbia.
39
O balanço da respiração é igual para todas as bactérias.
Verdadeiro ou Falso?
Falso!
* A ***Pseudomonas*** consegue mais ATP por ter uma cadeia de transporte de eletrões mais exata.
40
Qual o melhor processo para produzir biomassa?
Metabolismo aeróbio!
41
Qual a diferença da Respiração Anaeróbia para a Respiração Aeróbia?
* Os aceitadores de eletrões são outros que **não o O2**
* As bactérias levam a cabo a respiração anaeróbia através de um sistema de transporte de eletrões que contem **citocromos, quinonas, proteínas Fe/S** e outras proteínas
42
Porque é que o metabolismo anaeróbio é melhor num ponto de vista industrial do que o metabolismo aeróbio?
1. Menos energia
2. Menos biomassa
4. **MAIS PRODUTO!!!**
43
Como se dá o processo de respiração da E. coli?
* É uma **bactéria anaeróbia facultativa** (pode fazer os dois tipos), utiliza o nitrato.
* Tem uma **nitrato-redutase**: reduz o nitrato a nitrito.
44
Que bactérias realizam **Desnitrificação** e em que consiste o processo?
1. Pseudomonas;
2. Bacillus.
▪ O nitrito passa a óxido nitroso (através do nitrato redutase).
▪ Isto liberta azoto em forma molecular!
45
Que tipos de pigmentos temos na fotossíntese?
* Temos **3 tipos** de pigmentos:
1. **Clorofilas**
▪ Presentes nas plantas e algas (eucariontes) e nas cianobactérias (bactérias)
2. **Bacterioclorofilas**
▪ Só estão nas bactérias fotossintéticas (Rodospiriláceas, Cromatiáceas, Clorobiáceas, Cloroflexáceas)
3. **Bacteriorrodopsinas**
▪ Presentes nas arqueas (halobactérias)
4. Acessórios: **Carotenoides **
46
Qual a diferença entre a clorofila e a bacterioclorofila?
* A estrutura básica da **clorofila** inclui um anel porfirínico e um **ião de magnésio** no centro.
* A **bacterioclorofila** **não** contém magnésio em seu núcleo porfirínico; em vez disso, ela pode conter outros metais, como **ferro** ou molibdênio.
47
Em que 2 grupos podemos dividir os Procariontes Fotossintéticos?
**o Anoxigénicos**
▪ Temos as bactérias verdes e púrpuras
▪ *Não há produção de oxigénio*, mas outros compostos como o sulfato
**o Oxigénicos**
▪ Por exemplo, as cianobactérias
▪* Há produção de oxigénio*
48
Os organismos **fotoheterotróficos** não utilizam uma fonte de carbono. Que bactérias estão incluídas neste grupo?
1. Bactérias púrpuras não sulfurosas
2. Bactérias verdes não sulfurosas
