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Objectivos: . Identificar as condições necessárias para a ocorrência da fermentação láctica. . Identificar os processos catabólicos que as bactérias lácticas podem utilizar. . Identificar as condições necessárias para a ocorrência da respiração aeróbia. . Perceber a importância da presença do oxigénio durante a respiração. Introdução teórica: Existem vários tipos de fermentação. A fermentação láctica efectua-se, por exemplo, em bactérias lácticas e em certas situações em células de músculos esqueléticos. A fermentação ocorre em duas fases: a primeira, no citoplasma, é a glicólise, durante a qual a glicose é transformada em ácido pirúvico, ocorrendo a redução de moléculas transportadoras de hidrogénio (NADH) e a formação de ATP. Durante a segunda fase efectua-se a redução do ácido pirúvico, constituindo-se compostos orgânicos ricos em energia potencial. No caso da fermentação láctica o resultado é de 2 ácidos lácticos e 2 ATP. Existem seres vivos capazes de aproveitar com maior eficácia a energia de compostos orgânicos realizando a respiração aeróbia. A respiração aeróbia é uma via catabólica em que intervém o oxigénio. Neste processo, tal como na fermentação ocorre uma primeira fase, no citoplasma, a glicólise, em que a glicose é transformada em ácido pirúvico. Na segunda fase, o ácido pirúvico entra nas mitocôndrias, ocorrendo uma série de reacções cíclicas que constituem o ciclo de Krebs. Moléculas transportadoras de hidrogénio são reduzidas, havendo também descarboxilações e formação de ATP. Na membrana interna ocorre a oxidação das moléculas de NADH intervindo no processo cadeias respiratórias e havendo como consequência formação de um grande número de moléculas de ATP. O oxigénio é o aceptor final dos hidrogénios, originando-se água que, com dióxido de carbono, são os produtos finais da respiração aeróbia. O rendimento energético deste processo, em termos de moléculas de ATP por uma molécula de glicose é de 36 ATP, enquanto que na fermentação é apenas de 2 ATP. Protocolo experimental: Material: A - Produção de iogurte . 5 gobelés . Caneta de acetato . Álcool a 70% e a 95% . Papel de limpeza . Estufa a 37ºC . Frigorifico . Colher . Termómetro . Água . Banho-maria . Azul de Bromotimol . Leite . Iogurte B - Consumo de oxigénio em tecidos vegetais . 5 copos de precipitação de 25 cm³ . Pipeta de 1 cm³ . Pipetador . Faca de cozinha . Papel de limpeza . Solução diluída de azul de metileno . Solução de Ringer . Óleo vegetal . Batata . Cenoura C - Respiração aeróbia . Tubos de ensaio . Clip dobrado . Suporte para tubos . Rolhas de papel de alumínio . Água de cal . Fragmento de fígado fresco e fervido Procedimento: A - Produção de iogurte 1-Limpou-se a bancada com álcool a 70% 2-Marcou-se os gobelés com os seguintes códigos: l1, l2, l3, l4 e l5. 3-Deitou-se 60 ml de leite em cada gobelé 4-Colocou-se, com a colher, uma colher de iogurte em cada gobelé, excepto no l5. 5-Colocou-se os gobelés l2, l3 e l5 em banho-maria aos 100ºC durante 10 minutos. 6-Depois dos gobelés terem saído do banho-maria, deixou-se arrefecer. 7-Colocou-se uma colher de iogurte no gobelé l5. 8-Colocou-se em todos os frascos 1000µl de Azul de Bromotimol. 9-Colocou-se os gobelés l1, l2 e l5 na estufa a 37ºC. 10-Colocou-se os gobelés l3 e l4 no frigorifico 11-Aguardou-se 24 horas. 12-Observou-se e registou-se os resultados B - Consumo de oxigénio em tecidos vegetais 1-Preparou-se dois lotes de pedaços de cada um dos vegetais. 2-Submeteu-se um dos lotes a uma curta ebulição. 3-Identificou-se os cinco copos de precipitação com as letras da A a E. 4-Introduziu-se em cada copo, 10 cm³ de Solução de ringer 5-Adicionou-se a cada copo, 1 cm³ de solução de azul-de-metileno diluída. 6-Introduziu-se nos copos A e B, o material vegetal não submetido a ebulição, batata e cenoura, respectivamente, de forma que os fragmentos fiquem cobertos pela solução de ringer. 7- Introduziu-se nos copos C e D, o material vegetal submetido a ebulição, batata e cenoura, respectivamente. 8-Adicionou-se uma camada de óleo a cada copo de forma que toda a superfície do conteúdo do copo fique coberta com o óleo. 9-Observou-se e registou-se os resultados. C - Respiração aeróbia 1-Preparou-se três tubos de ensaio com água de cal límpida. 2-No tubo 1, colocou-se um fragmento de fígado fresco, suspenso por um clip dobrado, próximo da água de cal, mas sem lhe tocar. 3-No tubo 2, colocou-se um fragmento de fígado cozido, suspenso por um clip dobrado, próximo da água de cal, mas sem lhe tocar. 4-No tubo 3 não se colocou nada. 5-Observou-se e registou-se os resultados. Montagem experimental: B - Consumo de oxigénio em tecidos vegetais
C - Respiração aeróbia
Resultados: A - Produção de iogurte
B - Consumo de oxigénio em tecidos vegetais
C - Respiração aeróbia A água de cal do tubo 1 ficou turva. A água do tubo 2, macroscopicamente, não se alterou (ficou límpida) Nada se alterou no tubo 3. Discussão de dados: A - Produção de iogurte Para produzir iogurte é necessário leite, fermentos lácticos (neste caso iogurte), temperatura não muito baixa, nem muito elevada, por volta dos 37ºC. No frio não há formação de iogurte pois para a degradação da glicose é necessária energia (2 moléculas de ATP), que normalmente provêm da glicólise, mas no frio não há energia inicial disponível para iniciar o processo de fermentação. Quando o leite e o iogurte são levados a 100ºC não há formação de iogurte pois as células morrem, então não necessitam de energia, logo não há degradação da glicose. Há alteração do pH do leite quando há formação de iogurte porque a glicose, depois de degradada, dá origem a ácido láctico, contribuindo para o pH aumentar. B - Consumo de oxigénio em tecidos vegetais Usou-se azeite para impedir a entrada e saída de gases, nomeadamente de oxigénio e dióxido de carbono, para a interpretação da experiencia ser possível. Nos copos A e B, a solução torna-se incolor porque soluções desta substância são azuis quando estão num um ambiente oxidante, mas tornam-se incolores quando são expostas a um agente redutor. Neste caso, os tecidos vegetais utilizaram o oxigénio disponível na solução e libertaram dióxido de carbono. No copo C a solução ficou igual porque as células do tecido vegetal estão mortas, não realizando, então, a respiração. No copo D nota-se alguns tons esverdeados, devido a libertação do corante beta-caroteno por parte das células mortas da cenoura, mas não foi realizada a respiração pela mesma razão anteriormente referida. No copo E não houve alteração pois não lhe foi nada adicionado. Nos copos A e B verificou-se reacções de oxidação - redução devido á respiração celular. As células consumiram oxigénio (oxidação) e libertaram dióxido de carbono (redução). O copo B tem como função servir de amostra inicial, para se poder comparar a mudança que houve nos outros copos com ele. O oxigénio é, neste caso, importante porque tratam-se de células aeróbias obrigatórias, ou seja, a respiração só é possível na presença de oxigénio. Se não houver este gás disponível, as células morrem porque é ele que lhes vai permitir o seu metabolismo. Há libertação de dióxido de carbono por parte de tecidos metabolicamente activos visto que, a solução ficou incolor. Isto prova que houve reacções de redução, ou seja uma substância foi acrescentada á solução. Sabendo que a solução foi oxidada, deduz-se que o gás libertado foi dióxido de carbono. C - Respiração aeróbia A água de cal no tubo 1 ficou turva devido há concentração de dióxido de carbono, consequência da respiração das células vivas do tecido do fígado. No tubo 2, tal não se verifica pois as células do tecido do fígado estão mortas, por este ter sido fervido. O tubo 3 serve como tubo de comparação, para se poder notar facilmente as diferenças dos tubos 1 e 2. Conclusão: A - Produção de iogurte Conclui-se que para a formação de iogurte necessita-se de temperaturas medias e fermentos lácticos. Os fermentos lácticos necessitam de energia para se reproduzir. Energia essa que provem da degradação da glicose. Esses fermentos são aeróbios facultativos. Os resultados da experiencia efectuada estão, provavelmente errados pois da degradação da glicose, origina-se ácido láctico, o que, logicamente deveria aumentar a acidez. O valor do pH devia ser mais elevado no iogurte do que no leite, e tal não se verifica. B - Consumo de oxigénio em tecidos vegetais Conclui-se que as células metabolicamente activas respiram oxigénio e libertam dióxido de carbono. O corante presente na cenoura (beta carboteno), quando as células estão mortas, é libertado. Estas células são seres aeróbios obrigatórios. As células de um tecido vegetal não sobrevivem a 100ºC. C - Respiração aeróbia Conclui-se que as células animais vivas realizam a respiração aeróbia. Isto é, consomem oxigénio e libertam dióxido de carbono. As células de um tecido de fígado não sobrevivem a 100ºC. Bibliografia: . Ficha entregue na aula. . Manual escolar Terra, universo de vida . http://pt.wikipedia.org/wiki/Azul_de_metileno Outros Trabalhos Relacionados
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