T8 | Metabolismo bacteriano 1

19/03

Fontes de energia

Químicos - Quimiotróficos (Quimiorganotróficos ou quimiolitotróficos)

Luz - Fototrofia - fototróficos

Metabolismo

Somatório de todas reacções químicas que acontecem numa célula viva

Processos de produção de energia

Metabolismo energético

A maioria dos quimiorganotróficos utiliza uma larga variedade de moléculas orgânicas como fonte de energia.

A respiração envolve 3 Passos

1º - partimos de uma molécula de glicose para o piruvato

2º - piruvato em CO2

3º - Transporte de e- para sintese de ATP

Vias de degradação da glucose

Glicólise - transformação de glucose em piruvato

•Embden-Meyerhof

• 2 ATP e 2 NADH

•Entner-Doudoroff

• 1 ATP, 1 NADH e 1 NADPH

•Pentose fosfato

Vias de degradação da glucose - Embden-Meyerhof

Via Entner-Doudoroff

Bactérias ao nível do Sol.

utilizada pela pseudomonas

Vias de catabolismo dos monossacáridos

A partir do ácido pirúvico (comum à via fermentativa) - respiração aeróbia, anaeróbia e fermentação

Respiração - 2º passo

A cadeia respiratória das bactérias ocorre na membrana.

Origina 2 GTP, 8 NADH e 2 FADH2

Transporte de Electrões e Fosforilação Oxidativa - 3º passo

As moléculas de elevado poder redutor obtidas..

Há uma dif de potencial, isso cria uma força motriz protónica.

O complexo da ATP sintase.

1 glucose origina 38 ATPs

Fosforilação oxidativa

Para este processo, o que importa saber é que é necessária a cadeia respiratória

que está situada na membrana da bactéria, onde existem bombas de protões – as enzimas respiratórias. Aqui, cada vez que os eletrões passam por estas enzimas, há a saída de H+. Com isto, vai criar-se uma diferença de potencial, uma força motriz protónica, que é o que dá energia, para que os protões que entram no útimo complexo possuam energia suficiente para girar a ATPase e criar uma ligação fosfato ao ADP e criar um ATP.

Inibidores da fosforilação oxidativa

A transferencia pode ser bloqueada por componentes que atuam diretamente, como o cianeto. Interrompem a cadeia respiratória. Bloqueiam a transferência de eletrões.

Enteroccocus nao tem cadeia respiratória (utilizam-se se meios com azida sódica).

I. Bloqueadores diretos da transferência de electrões

Piericidina → Coenzima Q

Antimicina A → Citocromos b/c

Azida sódica e Cianeto → Citocromo a/O2

II. Dissociadores “uncouplers”

Dinitrofenol

Valinomicina

As bactérias podem sintetizar ATP por 2 mecanismos:

• Fosforilação ao nível do substrato

• Fosforilação oxidativa

Respiração

→ Respiração aeróbia tem como aceitador final de eletrões o O2

→ Respiração anaeróbia tem como aceitador final de eletrões um composto inorgânico como Nitratos, sulfatos ou CO2

Teste da oxidase

Fermentação

Ocorre na ausência de oxigénio. Vai ocorrer apenas uma oxidação parcial da glicose a ácido pirúvico, e o ATP é obtido apenas por fosforilação ao nível do substrato e o aceitador final de H+ vai ser um composto endógeno, algo que já está dentro da célula e vai receber os protões.

Tipos de fermentação - Enterobactérias

Na fermentação:

• NADH é oxidado a NAD - sem cadeia de transporte de e-

• Aceitador de e- é o piruvato ou um derivado

• ATP é formado apenas por fosforilação ao nível do substrato

Teste de Hugh e Leifson

Ocorre na ausência de oxigénio. Vai ocorrer apenas uma oxidação parcial da glicose a ácido pirúvico, e o ATP é obtido apenas por fosforilação ao nível do substrato e o aceitador final de H+ vai ser um composto endógeno, algo que já está dentro da célula e vai receber os protões.

Teste da utilização dos nitratos

Outro teste que também é frequente é o teste às bactérias desnitrificantes.

Para tal, usa-se um tubo fino e comprido, para haver diferentes tensões de oxigénio ao longo deste, e semeia-se a bactéria ao longo de todo o tubo. Num dos tubos metemos nitratos, no outro não.

Podem haver dois resultados diferentes:

● Se a bactéria, no tubo sem nitrato, só crescer no topo do tubo diz-se aeróbia estrita;

● Mas se, no tubo com nitrato, houver crescimento em todo o tubo, significa que a bactéria usou o N como aceitador final de H e conseguiu efetuar a sua respiração.

Neste processo produz-se N2 e como tal vão haver bolhas de ar na gelose.