Bioquímica. Glicólise e fermentação

Transcrição

1 Bioquímica Glicólise e fermentação

2 Glicogênio, Amido e sacarose armazenamento Glicose Oxidação pela Via das pentoses fosfato Ribose 5-fosfato Oxidação via glicólise Piruvato

3 Esquema geral

4 Visão geral

5 Coenzimas

6 Coenzimas

7 Visão geral Fase 1: Investimento energético Fase 2: Retorno

8 Fase 1

9 Fase-2

10 Etapas fundamentais Dupla fosforilação da glicose Clivagem da hexose Oxidação e nova fosforilação Transferência dos grupos Fosfatos para o ADP - Formam-se 4 ATP e 2 piruvatos

11 Etapa 1 Dupla fosforilação da glicose

12 Etapa 2 Clivagem da hexose

13 Etapa 3 Oxidação e nova fosforilação

14 Etapa 3 Oxidação e nova fosforilação

15 Etapa 4 - Transferência dos grupos - Fosfatos para o ADP - Formam-se 4 ATP e 2 piruvatos

16 Etapa 4

17 Pontos de regulação P.1: hexokinase P.1 P.2: fosfofrutokinase Mais importante em mamíferos Inibida por níveis altos de ATP P.2 P.3: Piruvato kinase - Reguladas por ligações reversíveis e efetores alostéricos ou por modificações covalentes - Fosforilação - Controle da transcrição Milisegundos, segundos e horas P.3

18 Regulação alostérica da fosfofrutokinase

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20 Fermentações Fermentação alcoólica: Produção de cerveja, destilados, vinho, pão Fermentação acética: Produção de vinagre Fermentação láctica: Coalho, iogurte, queijo

21 Glicólise anaeróbia: Fermentações

22 Glicólise anaeróbia: Fermentações

23 Glicólise anaeróbia: Fermentações piruvato desidrogenase Piruvato álcool desidrogenase Acetaldeído Etanol Glicose + 2 ADP + 2Pi ----> 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O

24 Glicólise anaeróbia: Fermentações lactato desidrogenase Piruvato Lactato Glicose + 2 ADP + 2Pi ----> 2 Lactato + 2 ATP + 2 H2O

25 Fermentações - Cerveja

26 1-Moagem do Malte : A moagem diminuindo tamanho de partícula do amido de modo a aumentar sua área superficial que futuramente vai ocasionar um aumento na velocidade de hidrólise do amido. 2-Mosturação : Enviado até os tanques de mostura (4).onde é misturado com água e submetido a aquecimento. As enzimas contidas no malte são liberadas para o meio e sob ação de calor são ativadas pra promover a hidrólise catalítica do amido. O aquecimento não costuma ultrapassar temperaturas de 72C pois as enzimas são inativadas em temperaturas acima desses valores. Filtração :Passagem por sistema da filtração (5) Fervura : Adicionado a um tanque (7) onde recebe a adição de lúpulo (6). Ferve-se por cerca de 30min. Durante esse intervalo, ocorre a extração e isomerização de alguns óleos essenciais extraídos do lúpulo. Resfriamento: Resfriado por trocadores de calor, com o objetivo de receber a levedura (8) que irá promover a fermentação.

27 Fermentação - Cerveja Fermentação : Atividade biológica das leveduras. Irão consumir os açúcares, irão se reproduzir e além disso irão produzir álcool e dióxido de carbono e também alguns ésteres, ácidos e alcoóis superiores que irão transmitir propriedades organolépticas à cerveja. A fermentação ocorre em tanques fechados, revestidos por uma camisa externa que permite a passagem de fluído refrigerante para manter o sistema na temperatura desejada de filtração que pode variar de 10 a 25C de modo geral. O tipo de Fermentação dependerá da levedura utilizada, de forma que podemos encontrar : - Cerveja de Alta Fermentação - Levedura : Saccharomyces cerevisiae; - Cerveja de Baixa Fermentação - Levedura : Saccharomyces uvarum; Na alta fermentação, as leveduras tendem a se situar nas partes superiores do fermentador e na baixa fermentação, nas partes inferiores.

28 Fermentação - Cerveja Maturação: Terminada a fermentação, a cerveja obtida do fermentador (cerveja verde) é enviada aos tanques de maturação (10) onde é mantida por períodos variáveis a temperaturas de aproximadamente 0C. Essa fase é importante pois ocorre sedimentação de algumas partículas em suspensão e também desencadeiam-se algumas reações de esterificação que irão produzir alguns aromatizantes essenciais para a cerveja. Segunda Filtração : Nessa nova filtração (12), é acrescido terra diatomácea (11) a cerveja madura, com o objetivo de remover as partículas em suspensão e também adsorver certas substâncias que conferem cor desagradável para a cerveja. Acabamento : Após a segunda filtração, a cerveja passa por uma fase de acabamento (13) onde irá receber dióxido de carbono (que após de ser obtido da fermentação é armazenado), e também outras substâncias que irão garantir a qualidade da cerveja e aumentar seu tempo de prateleira, como estabilizantes e antioxidantes. Engarrafamento : A cerveja acabada (14) é enviada para a engarrafadora (16) que recebe as garrafas limpas (15) com solução de hidróxido de sódio;

29 Fermentação - Cerveja Pasteurização : Quando a cerveja é engarrafada antes da pasteurização(17), esse processo é conduzido em câmaras onde a cerveja recebe jatos de vapor e em seguida é refrigerada com jatos de água fria. Caso a pasteurização ocorra antes do engarrafamento, a cerveja é pasteurizada através de sua passagem por trocadores de calor como no esquema abaixo. Expedição : Após pasteurizada, a cerveja é encaminhada para a fase de expedição (18) para ser comercializada. Fonte: Produção da cerveja - UFSC Para vinhos consulte: produção de vinho - UFSC

30 Necessidades energéticas

31 Metabolismo e exercício

32 Bibliografia ALBERT, L. LEHNINGER, DAVID, L. NELSON, MICHAEL M. COX. Princípios de Bioquímica. 4ª ed., Editora: Sarvier, CAMPBELL, M.K. Bioquímica. 3a. ed. Porto Alegre: Artmed, p. MARZZOCO, A., TORRES, B.B. Bioquímica básica. 3ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan MURRAY, R. K.; GRANNER, D. K.; MAYES, P. A.; RODWELL, V. W. Harper: Bioquímica. Ed. Atheneu, 7ª edição, São Paulo, STRYER, L.; BERG, J.M.; TYMOCZKO, J. L. Bioquímica. Ed. Guanabara Koogan, 6ª ed., Rio de Janeiro,2008. VOET, D, VOET J, PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. Editora Artes Médicas, 1a. ed., Curitiba, 2000.