Fotossíntese, respiração e fermentação

Fotossíntese, respiração e fermentação.

Introdução:

Os seres vivos, devido ao grande número de atividades produzidas em seu organismo e por ele, apresentam um alto gasto energético. Para que este gasto seja compensado e a homeostase mantida, os indivíduos fazem uso de mecanismos que irão contribuir para a manutenção do metabolismo. Intitula-se como metabolismo, os processos de reações químicas efetuadas em um organismo. Sendo este originado das relações intercelulares ocorrentes no interior do mesmo (Paulino, 2002).

É possível caracterizar duas formas de reações metabólicas, sendo elas as reações anabólicas e as reações catabólicas. As reações anabólicas são as reações de formação de moléculas grandes e complexas, através da interação entre moléculas simples. As reações catabólicas consistem na decomposição de moléculas de grande complexidade, em moléculas simples, de menor complexidade e na, consequente, liberação da energia armazenada nessas ligações (Purves, 2002).

Exemplos conhecidos de reações catabólicas são a fermentação e a respiração celular. A fermentação, sistema que libera menor energia que a respiração celular, consiste na degradação incompleta de moléculas orgânicas. Os produtos da fermentação variam de acordo com os indivíduos que a realizam. Exemplo disso são as bactérias e leveduras, que fermentam glicídios, obtendo álcool etílico e gás carbônico (fermentação alcoólica) e as bactérias (lactobacilos) que fermentam glicídios e geram a fermentação láctica. A fermentação é uma maneira utilizada por bactérias, alguns fungos e até músculos, para obterem energia. A equação de fermentação é basicamente iniciada com a quebra de uma glicose em duas moléculas de ácido pirúvico, resultando em energia utilizada na produção de ATP. O ácido pirúvico é convertido nos produtos da fermentação: álcool, CO2, ácido lático, entre outros. A fermentação é amplamente utilizada na produção de alimentos, bebidas, medicamentos e até na biorremediação (Canto, 2012).

A respiração consiste do processo de obtenção da energia armazenada nas moléculas orgânicas. Para isto, as células podem, ou não, fazer uso do gás oxigênio. Quando este gás é utilizado é feita a respiração aeróbica (equação de amplo conhecimento) e quando não, é realizada a respiração anaeróbica (Paulino, 2002).

A fotossíntese consiste na utilização de gás carbônico, água e energia luminosa, para a produção de oxigênio e outras substâncias orgânicas, como moléculas de glicose. A fotossíntese absorve o gás carbônico e disponibiliza oxigênio, sendo este, um mecanismo de compensação de atividades que consomem oxigênio e liberam gás carbônico, como é o caso da respiração. A fotossíntese contribui para a manutenção da devida taxa de gases no ecossistema (Paulino, 2002).

Objetivo:

Obter conhecimentos a respeito de fotossíntese, respiração e fermentação, preparar lâminas com material previamente preparado contendo uma mistura de S. cerevisae para observação de suas estruturas e componentes, bem como seu comportamento e analise de sistemas contendo material necessário para a observação do sistema de fotossíntese, envolvendo elodea e fermentação, envolvendo substratos e bactérias S. cerevisae.

Matérias e métodos:

Na primeira parte da aula prática do dia 27 de agosto, alguns sistemas experimentais previamente preparados foram apresentados e observados. Estes sistemas foram montados da seguinte maneira:

Para a observação de fotossíntese, ramos pequenos de elodea, recém cortados, foram colocados em 2 béqueres e cobertos com um funil emborcado, foi feito um terceiro conjunto, sem elodea. Foi adicionada nos três béqueres, uma solução de bicarbonato de sódio (2%). O preenchimento, pela solução, foi feito vagarosamente, com leves sacudidelas no béquer, impedindo a formação de bolhas, até que a haste do funil ficasse totalmente imersa. Um tubo de ensaio foi preenchido com a solução de bicarbonato e sua abertura coberta com o dedo, este foi invertido e colocado sobre a haste do funil, de modo que impedisse a formação de bolhas em seu interior. Caso houvesse entrada de ar no tudo, o nível deveria ser demarcado com uma caneta permanente. Um conjunto contendo elodea foi posto próximo a uma fonte de luz e o outro conjunto, contendo elodea, foi mantido sob o abrigo de iluminação, dentro de uma caixa de papelão. O terceiro conjunto, sem elodea, foi aproximado da fonte luminosa. Estes deveriam ser observados, periodicamente, ao longo de uma hora, para a verificação de ocorrência de diferenças entre eles. Caso haja, estas deveriam ser mensuradas.

Para o processo de analise de substratos, deveriam ser postos em provetas (50 ml) um dos substratos disponibilizados (leite, açúcar ou farinha), um em cada proveta, até a marca de 10 ml da mesma. O tipo de substrato foi escrito em cada proveta e acrescentado em cada substrato uma quantidade (aproximadamente 5 gramas) de fermento biológico correspondente ao volume de 6 ml de solução de S. cerevisae. O volume das provetas foi completado com água morna (37 °C) até 50 ml, com um bastão de vidro as misturas foram homogeneizadas levemente. Em seguida, nas aberturas das provetas foram encaixados balões, pressionando-os de modo que ficassem completamente vazios. Os sistemas montados foram observados por cerca de uma hora.

Para a experimentação da natureza do gás produzido, todo o procedimento anterior, feito em análise de substrato, foi repetido em um quarto tubo, com a utilização do substrato que provocou maior enchimento nos sistemas de balões. Neste caso, ao invés de balões, foi utilizado o tampão perfurado. Em seguida, com o auxílio de um suporte universal conectou-se um tudo de vidro curvo do tampão perfurado a um tubo de ensaio contendo uma solução saturada de CA(OH)2, hidróxido de cálcio, suficiente para cobrir a abertura do tubo de vidro, de maneira que o tubo ficasse inclinado, aguardando, ao final, que ocorressem alterações.

Como último procedimento, fez-se a observação da levedura ao microscópio, com uma pipeta de Pasteur, coletou-se algumas gotas da mistura de S. cerevisae e estas foram depositadas sobre uma lâmina para microscopia e após coberta com uma lamínula e observada ao microscópio sob o aumento de 400x. Foi tomado o devido cuidado para não prolongar o processo de coleta da amostra e observação. Deveriam ser identificados os levedos, esquematizar o observado e descrever se foi possível identificar alterações.