402874 – ESCOLA S/3 S. PEDRO VILA REAL Disciplina: Biologia Ficha Revisão 12ª Ano; Revisão e Consolidação de Conhecimentos: Fermentação e Atividade Enzimática O uso da Biotecnologia teve o seu início com os processos fermentativos, cuja utilização transcende, desde há muito o início da era Cristã, confundindo-se com a própria história da humanidade. A produção de bebidas alcoólicas pela fermentação de grãos de cereais já era conhecida pelos sumérios e babilónios antes do ano 6000 a.C. Atribui-se aos povos árabes a descoberta do fabrico do queijo. Quando colocaram leite num recipiente feito a partir do revestimento do estômago da ovelha, as enzimas e o suco gástrico coalharam o leite transformando-o em queijo. Conseguiram obter um produto mais rico em proteínas e que se conservava durante mais tempo que o leite. Mais tarde, por volta do ano 2000 a. C., os egípcios, que já utilizavam o fermento para fabricar cerveja e passaram a empregá-lo também no fabrico de pão. Outras aplicações como a produção de vinagre, iogurte e queijos são, desde há muito tempo utilizadas pelo ser humano. Os agentes causadores destas transformações, somente no século XVII, passaram a ser conhecidos, quando Antonn Van Leeuwenhoeck, montou e utilizou o 1º microscópio, descrevendo nas suas observações a existência de seres tão minúsculos que eram invisíveis a olho nu. Louis Pasteur, 200 anos depois, em 1876, provou que a causa das fermentações era a ação desses seres minúsculos, os microrganismos. Foi ainda Pasteur que provou que cada tipo de fermentação era realizado por um microrganismo específico e que estes podiam viver e se reproduzir na ausência de ar. Posteriormente, em 1897, Eduard Buchner, demonstrou ser possível a conversão de açúcar em álcool, utilizando células de levedura maceradas, ou seja, na ausência de organismos vivos. Foram as grandes guerras mundiais que motivaram a produção à escala industrial de produtos obtidos por processos fermentativos. A partir da I guerra, a Alemanha, necessitava de grandes quantidades de glicerol para a produção de explosivos, desenvolveu um processo microbiológico de obtenção desse álcool e, a Inglaterra, produziu em grande quantidade a acetona para o fabrico de munições, tendo essa fermentação contribuído para o desenvolvimento dos fermentadores industriais e técnicas de controlo de infeções. Foi, a produção de antibióticos o grande marco de referência na fermentação industrial. A partir de 1928, com a descoberta da penicilina por Alexander Fleming, muitos tipos de antibióticos foram desenvolvidos no mundo. Na década de 40, durante a II guerra mundial, os antibióticos passaram a integrar os processos industriais fermentativos, principalmente nos Estados Unidos, baseando-se inicialmente na síntese da penicilina e, posteriormente, da estreptomicina. Desde a década de 50 a Biotecnologia passou de facto a existir, com a descoberta da síntese química do DNA, e com as técnicas de manipulação genética, nomeadamente a do DNA recombinante, a da fusão celular ou hibridoma. (Texto adaptado) 1. Refira os impactos da produção de queijo e de pão, nos povos primitivos. 2. Analise a importância do uso de microrganismos na produção de alimentos, no desenvolvimento das populações humanas e na sua cultura. 3. Nas seguintes afirmações escolha a(s) opção(oes) que considerar correta: 3.1. A fermentação alcoólica... a. é um processo utilizado na produção do queijo. b. é um processo utilizado na produção de vinagre. c. provoca a libertação de oxigénio. d. origina álcool etílico. e. origina álcool acético. 3.2. Na fermentação láctica... a. ocorre a redução do ácido pirúvico. b. não ocorre a redução do ácido pirúvico. c. origina-se ácido acético. d. provoca a libertação de oxigénio. e. é realizada por leveduras. 3.3. A ____________ é um processo utilizado na indústria alimentar para fabricar pão. Para se realizar, é necessário a presença de glicose e tem como produto final ____________. a. fermentação láctica (...) ácido láctico. b. fermentação acética (...) álcool etílico. c. fermentação alcoólica (...) ácido láctico. d. fermentação alcoólica (...) álcool etílico. e. fermentação acética (...) ácido acético. 3.4. A oxidação do ácido acético é realizado por... a. bactérias nitrosas. b. leveduras do género Saccharomyces c. bactérias do género Acetobacter. d. todas as leveduras. e. todas as bactérias. Disciplina: Biologia Ficha Revisão 3.5. Utilizando a fermentação alcoólica é possível produzir: a. cerveja, vinagre e queijo. c. vinho, queijo e iogurte. e. cerveja, pão e vinagre. 12ª Ano; b. vinho, cerveja e pão. d. vinho, cerveja e vinagre. Enzimas são grupos de substâncias orgânicas de natureza normalmente proteica (existem também enzimas constituídas 1 de RNA , as ribozimas), com actividade intra ou extracelular que têm como funções catalizar reações químicas que, sem a sua presença, dificilmente aconteceriam. Isso é conseguido através da diminuição da energia de ativação necessária para que se dê uma reação química, resultando no aumento da velocidade da reação e possibilitando o metabolismo dos seres vivos. Nestes seres, a maioria das reações bioquímicas dá-se em vias metabólicas, que são sequências de reações em que o produto de uma reação é utilizado como reagente na reação seguinte. Diferentes enzimas catalisam diferentes passos de vias metabólicas, agindo de forma concertada de modo a não interromper o fluxo nessas vias. A capacidade catalítica das enzimas torna-as adequadas para aplicações industriais, como na indústria farmacêutica ou na alimentar. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima) 3.6. As enzimas... a. são moléculas de origem proteica. b. são moléculas de origem lipídica. c. são moléculas inorgânicas. d. são microrganismos simbiontes. e. todas as opções anteriores são falsas. 3.7. As enzimas... a. gastam-se nas reações. b. aumentam a energia de ativação da reação. c. ligam-se permanentemente ao seu substrato. d. ligam-se temporariamente ao produto da reação. e. todas as opções anteriores são falsas. 3.8. A temperatura óptima de uma enzima... a. é a mesma para todas as enzimas. b. corresponde à temperatura de 37ºC. c. corresponde à temperatura a que a enzima tem o seu máximo de atuação. d. corresponde ao intervalo de temperaturas a que a enzima pode atuar. e. inibe, temporariamente, a sua atividade. 3.9. A desnaturação de uma enzima... a. é reversível. b. é irreversível. c. ocorre à temperatura óptima dessa enzima. d. ocorre a baixas temperaturas. e. inibe temporariamente a sua atividade. 4. “É tempo de libertar os micróbios da sua má fama”. Comente esta afirmação fundamentando com alguns exemplos. 5. É o metabolismo dos microrganismos envolvidos em cada processo que está na base da transformação e produção de alimentos. No vasto conjunto de reações químicas operadas por um organismo, estão envolvidas transferências de energia. No esquema da figura estão representados os dois tipos de processos metabólicos considerados. 5.1. Refira os conceitos de anabolismo e de catabolismo. 5.2. Elabore um esquema que represente os processos metabólicos de fermentação, referidos no texto inicial (abordados no 10º ano). 5.3. Sintetize numa tabela os processos fermentativos implicados na produção de alimentos, incluindo: nome do processo, breve descrição do processo biológico; alimento produzido.