2. 1. Kloeckera, Hanseniaspora, Candida 2. Pichia, Metschnikowia
3. Saccharomyces cerevisiae Torulaspora, Kluyveromyces,
Schizosacchaomyces, Zygosaccharomyces, Br ettanomyces 3. Anaerbios
facultativos Organismos aerbios que conservaram a capacidade de
recorrer fermentao para produzir energia, nos curtos perodos em que
o oxignio no se encontra disponvel. Anaerbios obrigatrios So seres
que tm na fermentao a sua nica fonte de obteno de energia. 4. Falta
de nutrientes; acmulo de etanol Influncia direta: temperatura;
concentraes de amnia, aminocidos e outros nutrientes; presena de
oxignio Adaptao s condies 5. FASE LAG Aclimatao: absoro de oxignio,
minerais, vitaminas (riboflavina, inositol, biotina) e aminocidos
(N)*. Oxignio: produo de esteris (permeabilidade da membrana).
Baixa atividade celular. 6. FASE DE CRESCIMENTO EXPONENCIAL Consumo
de acares, produo de CO2, etanol e compostos aromticos. Fase de
crescimento celular: utilizao dos acares mais simples. 7. FASE
ESTACIONRIA Termina a produo da maioria dos compostos. Reabsoro de
alguns metablitos produzidos durante a fermentao. Incio da floculao
das clulas 8. FASE DE MORTE CELULAR Autlise (destilados e vinhos
espumantes) Degradao por enzimas endgenas com liberao de diversos
componentes (peptdeos, aminocidos, cidos graxos, nucleotdeos,
nucleosdeos) 9. Metabolismo celular o conjunto de reaes qumicas
essenciais vida realizadas pelas clulas de todos os seres vivos.
CATABOLISMO ANABOLISMO Reaes metablicas em que os compostos
orgnicos so degradados em molculas mais simples, ocorrendo liberao
de energia. Reaes metablicas em que ocorre formao de molculas mais
complexas a partir de molculas mais simples, ocorrendo consumo de
energia. OXIDAAO REDUAO 10. Transferncia de energia contida nos
compostos orgnicos para molculas de ATP. Nestas vias, intervm
compostos (como o NAD+) que transportam os prtons (H+) e eltrons
(e-) do hidrognio, desde o substrato at um aceptor final. Respirao
Aerbia Respirao Anaerbia Fermentao Aceptor final de eltrons:
Aceptor final de eltrons: Aceptor final de eltrons: Oxignio Outras
molculas inorgnicas Outras molculas orgnicas Reaoescatablicas NAD+
+ 2e- + 2 H+ NADH + H+ oxidao reduo (forma oxidada) (forma
reduzida) 11. So duas vias catablicas responsveis pela transferncia
de energia de compostos orgnicos (glicose) para molculas de ATP. Em
ambos os processos esto implicadas: Reaes de descarboxilao (perda
de CO2) Reaes de fosforilao (transferncia de Pi) Transferncias de
energia do tipo oxidao reduo. Fermentao e Respirao 12. Utilizao das
reservas de glicognio e oxignio disponvel no meio para revitalizar
a membrana (permeabilidade e transferncia). Consumo de oxignio e de
acares e nutrientes (difuso facilitada e/ou transporte ativo).
Consumo de acares na seguinte ordem: 1. Glicose* 2. Frutose 3.
Sacarose 4. Maltose 5. Maltotriose Consumo de acares: 1. FERMENTAO
2. RESPIRAO LEVEDURAS: microorganismos anaerbicos facultativos
(capazes de metabolizar acares em ausncia e em presena de oxignio)
13. Glicose + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2
H+ MITOCNDRIA: Respirao aerbica Presena de O2 Libera CO2 e H2O
36-38 ATP CITOSSOL: Fermentaao Ausncia de O2 Acetaldedo > Etanol
2 ATP EFEITO CRABTREE Presena de O2 Elevadas concentraes de glicose
Produo de Etanol GLICLISE 14. ATP ADP+Pi Hexoquinase
Glicose-6-fosfato Frutose-6-fosfato Frutose-1,6-difosfato ATP
ADP+Pi Fosfofrutoquinase Fosfoglicose isomerase Aldolase
Gliceraldedo-3-fosfato Triose-fosfato isomerase NAD+ NADH+H+ Pi
1,3-difosfoglicerato 2 ATP 2 ADP+Pi 3-fosfoglicerato FG quinase
2-fosfoglicerato FG mutase H2O Fosfoenolpiruvato (PEP) 2 ATP 2
ADP+Pi Piruvato quinase Piruvato (2) D-Glicose D-Frutose Glicerol
GLICLISE Fosfato de Di-hidroxiacetona 15. Fosforilao da glicose
Isomerizao da glicose Fosforilao da frutose-6-fosfato Clivagem da
frutose-1,6-difosfato Interconverso das trioses Oxidao do
gliceraldedo-3-fosfato em 1,3-difosfoglicerato Transferncia de Pi
para o ADP Converso do 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato
Desidratao do 2-PG para Fosfoenolpiruvato Transferncia do grupo-P
para o ADP PREPARAO PRODUODEENERGIA 16. Gliclise 17. Acetil CoA
Coenzimas reduzidas Piruvato desidrogenasePiruvato CO2 NAD+ NADH+H+
HS CoA Ciclo de Krebs CO2 Coenzimas oxidadas RESPIRAO CADEIA
RESPIRATRIA O2 H2O NADH, FADH2 38 ATP 18. Etanol FERMENTAAO
Frutose-1,6-difosfato 2 ATP 2 ADP+ 2 Pi Gliceraldedo-3-fosfato
D-Glicose D-Frutose Fosfato de Di-hidroxiacetona
1,3-difosfoglicerato Piruvato Etanol CO2 Acetaldedo NAD+ NADH + H+
4 ADP + 4 Pi 4 ATP Regenerao de NAD+ 19. Produtos da Fermentao
Alcolica 20. Etanol cido actico Monoterpenos cidos graxos steres
cido succnico Alcois superiores Aldedos CetocidosAcetaldedo
Glicerol Diacetil H2SPrincipais metablicos sensorialmente ativos
produzidos durante a fermentao alcolica Swiegers et al. 2005. Yeast
and bacterial modulation of wine aroma and flavour. Australian J
Grape Wine Res, 11(2):139-73. 21. Principais compostos aromticos
LCOOIS SUPERIORES Origem: incio da fOH via degradativa:
descarboxilao e desaminao de aminocidos presentes no meio; via
biosinttica (aps depleo do meio) Fatores: altas temperaturas, alta
concentrao de inculo, aerao. CIDOS ORGNICOS Origem: vias metablicas
intermedirias (acetato*, malato, succinato) via biosinttica de
cidos graxos Fatores: adio de alcalinos; concentrao de P, Mg e
biotina. 22. STERES Origem: final da fOH reaes entre lcoois e
acil-CoA diretamente proporcional produo de lcoois Principal:
acetato de etila (acetil-CoA + etanol) Fatores: anaerobiose;
restrio de crescimento (falta de aerao e nitrognio) COMPOSTOS
CARBONLICOS Diacetilo*, aldedos** (acetaldedo) Origem:
descarboxilao oxidativa de hidroxicidos*; intermedirios na produo
de lcoois superiores Metabolizados pela levedura ao final da fOH.
Fatores: cintica e eficincia da fermentao 23. COMPOSTOS SULFUROSOS
Origem: matria-prima; metabolismo do enxofre; enxofre inorgnico;
suplementao. Sulfeto de hidrognio (H2S): quebra de metionina e
cistena (autlise ou turnover proteico) 24. Regulao entre respirao e
fermentao O2 Cintica da fermentao Consumo de acares Produo de
etanol Biomassa Efeito Pasteur Alta demanda de ADP na mitocndria
(substrato para oxidao fosforilativa) Carncia de ADP e Pi no
citoplasma Reduo do transporte de acares Inibio da fermentao
Consumo de acares pelas leveduras Liberao de CO2 Deslocamento do O2
disponvel Condies semi- anaerbicas 25. Regulao entre respirao e
fermentao EFEITO PASTEUR Sob condies anaerbicas, a cintica da
gliclise maior do que em aerobiose, ou alternativamente, a
fermentao suprimida em presena de oxignio. Condies: baixas
concentraes de glicose ou limitaes de nutrientes. EFEITO CRABTREE
OU PASTEUR-NEGATIVO Mesmo sob condies aerbicas, a fermentao
predomina sobre a respirao (NADH gerado na gliclise oxidado pela
via fermentativa) Condies: altas concentraes de glicose ou limitaes
de nutrientes. 26. Regulao entre respirao e fermentao EFEITO CUSTER
Inibio transitria da fermentao em condies anaerobiticas. Oxignio
estimula a produo de etanol devido ausncia de NAD+ intracelular
devido secreo de acetato pela clula Condies: pequenas concentraes
de oxignio ou aceptores orgnicos de hidrognio (acetona) > atuam
como aceptor exgeno de H para reestabelecer o equilbrio redox e
regenerar NAD+ 27. Outros tipos de fermentao Fermentao
gliceropirvica 1. Presena de sulfito (SO3 2 ) no meio, que se
combina com acetaldedo, impedindo regeneraao de NAD+ pela
alcool-desidrogenase. 2. Sntese intensa de protenas, lipdios,
nucleotdeos, etc. (incio da fOH) = alto requerimento de piruvato
como substrato. Levedura oxida NADH a partir do fosfato de
dihidroxiacetona. Ocorre consumo de ATP (!), mas que necessrio para
recuperar o balano redox intracelular. 28. Outros tipos de
fermentao Fermentao malolctica 1. Ocorre posteriormente fermentaao
alcolica em vinhos. 2. Bactrias capazes de resistir ao ambiente de
baixo pH e elevado teor alcolico. 3. Oenococcus oeni. 29. Parada e
lentido de fermentao 1. Elevadas concentraes de acares Excessiva
concentrao de etanol 2. Extremos de temperatura Modificaes na
fluidez da membrana. 3. Anaerobiose Oxignio necessrio para
sintetizar ergosterol: crescimento e adaptao ao meio. 4. Deficincia
de nutrientes 30. 4. Presena de substncias antifngicas Resduos de
pesticidas. 5. Presena de cidos graxos de cadeia mdia (6 a 10 C)
Afetam a viabilidade celular (baixas temperaturas e ausencia de
aeraao) 6. Antagonismo entre microorganismos Competio por
nutrientes.
