A Fermentação é um movimento intestino de Partículas, ou Princípios de cada corpo, tendendo para a perfeição ou para a transformação em outro. As Partículas Elementares postas em movimento, devido a sua própria natureza ou ocasionalmente vibrando maravilhosamente, são aprisionadas e transformam-se em outras: as sutis e mais ativas esforçam-se na tentativa de escapar suavemente, mas estando entrelaçadas com outras mais espessas são impedidas de fazê-lo. Também as mais espessas são mantidas unidas pelo intento e Expansão das mais Sutis e são enfraquecidas até que cada uma alcance sua própria grandeza e exaltação. Elas Fixam em si a devida perfeição ou completam as Alterações e Mutações designadas pela Natureza.

(Willis, 1684, p. 9)

FERMENTAÇÃO

Na antiguidade sabia-se que a comida exposta ao ar apodrecia (liberava bolhas). Deram o nome de fermentação por analogia com a fervura – que também liberava bolhas

Séc XIX – Napoleão – problema na conservação de alimentos para os exércitos.

• 1810 - Nicholas Appert - “A arte de preservar os alimentos de origem animal e vegetal“ 1º Livro de Bioquímica

Fermenta Não Fermenta

“ PARA FERMENTAR PRECISA DE AR”

Coberta com mercúrioAbre

Gay-Lussac - Porquê não estraga?

“As substâncias em contato com o ar, adquirem prontamente uma tendência para a putrefação ou fermentação mas quando

submetidas a temperatura de água fervida em vasos bem fechados, o oxigênio absorvido produz uma nova combinação

que não é mais capaz de excitar fermentação ou putrefação, ou se torna coagulada pelo calor da mesma maneira que a

albumina”

• 1830 - Liebig - “Teoria das vibrações desestabilizantes”

Oxigênio do ar interage com o nitrogênio dos alimentos provocando vibrações desestabilizantes que promovem a fermentação (Bolhas).

Fermentação

Repique, vinhos iguais

UVA Vinho (BOM)

Por volta de 1850 os vinhos da França estavam muito ruins. Naquela época já se sabia que a qualidade do vinho dependia essencialmente da qualidade da uva e do repique

Observação de Pasteur

Repique Suco da Uva Tempo “Bolinhas” Fermenta (Vinho)

Repique Fervido

Suco da Uva - Não Fermenta

Repique tratado com Fenol (Desinfetante)

Não Fermenta

“ Para haver Fermentação são necessários microorganismo sensíveis ao calor, fenol, clorofórmio”

“ Eu acredito que não há nenhuma fermentação alcoólica, sem ter ao mesmo tempo a organização, desenvolvimento e multiplicação dos glóbulos” Teoria Vitalista - Lois Pasteur

• Liebig - O aquecimento inativa o nitrogênio, tira o Ar, impedindo a interação com o O2 do Ar.

•Pasteur - Lava bem as bolinhas, coloca glicose e tira o Ar com uma bomba de Vácuo.

“ La Vie Sans Air” Efeito Pasteur

• Repique

• Suco de Uva

Microscópio

“Bolinhas”

Não

... 50 anos depois, alemanha, sec XX

• Hans Buchner (Microbiologista) e Edward Buchner (Químico)

Lêvedo de Cerveja - Presença de Antitoxinas que combateriam a

Tuberculose

Quebravam as células com areia, filtravam, olhavam no microscópio somente o suco de leveduras.

Sempre no dia seguinte – Fermentava

Se fervesse – Matava as Atitoxinas

Edward continua e resolve colocar muito açúcar para conservar -

Acelera a fermentação – Microscópio – Não há bolinhas

Denominou o suco de Zimaze, rebateu a teoria Vitalista de Pasteur:

1907 – 1º Nobel de Química – “ Metabolismo ocorria com moléculas do interior da célula, sem vida”

Carvão + O2 CO2 + H2O + E

C6H12O6 CO2 + H2O + EZimaze

C6H12O6 + O2 CO2 + Etanol + E

Lavoisier

Pasteur -1800

Buchner -1897

• 1905 – Arthur Harden & William J. Young

Açúcar acabou?

Produto inibe?

Falta algo...

Diálise – no saquinho – parte termosensivel (Zimaze) e Albuminóide e fora parte termoestável, elementos inorgânicos (cozimaze)

“ São necessários os dois fatores para a fermentação ocorrer, mas somente o produto dializado é capaz de aumentar a fermentação”

Tentativa e erro – Dentro do saquinho : Substância de alto peso molecular; Fora do saquinho : Substância de baixo peso molecular

Pi – Aumenta a Fermentação – Fator Limitante

Pi sendo utilizado – Dosar em função do tempo

C6H12O6 + O2 CO2 + H2O Lavoisier

C6H12O6 + O2 CO2 + Etanol Pasteur

Testar íons: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO2-4, ..., PO2-4

• Frutose 1,6 Bifosfato = Ester de Hander e Young = 1º Intermediário Fosforilado

• 1910 – Nobel de Química – Campo aberto para estudo da quebra da glicose - + 40 anos para elucidar todos os passos.

C6H12O6 -P- + suco de levedura CO2 + Etanol

Cadê o Pi?

Mg2+ - Pi Livre

Hg2+ - Açucar fosforilado - C6H12O6 -P-

Deve haver algum composto fosfatado intermediário.

O2 Ionogênio Contração Muscular + Ácido Lático

Reagia Produzia

Óleo

Músculo Músculo

Ambos contraiam - não é necessário O2 para a contração muscular.

O que lembra isto? Pasteur

Estudo da contração muscular caminhou paralelamente ao da fermentação ...

Teoria do Ionogênio

F.G. Hopkins (1907) – Produção de ácido lático em músculo de pata de rã após estímulo elétrico.

Sem O2

Com O2

Sem O2

Com O2

Ác. LáticoTensão

•1930 Otto Meyerhoff (Alemanha)

Levedura: Glicose etanol + CO2Músculo: Glicose ácido lático

As zimases seriam as mesmas nos 2 processos?

Qual será a sua origem?

Como a levedura era

capaz de contrair ?!?!?

Fosfato

Suco de levedura dializado retido na membrana

O ativador é obtido por autólise do lêvedo na presença de tolueno, subseqüentemente é adicionado igual volume de álcool. O precipitado é disperso em água e centrifugado, o extrato aquoso tem o catalisador, precipitável em 50% de álcool, termosensível também a alcalis e ácidos, o ativador tem as propriedades de uma enzima e utiliza somente hexoses, eu proponho chamá-la de hexoquinase”

Otto Meyerohf

Levedura ativa o nobre músculo?

Vias metabólicas iguais entre seres inferiores e superiores?

Otto meyerhof continua e....

Repetem os passos de Harden e Young e obsevram que os passos são os mesmos

Muda qualitativamente a idéia de célula

Regulação da Glicolise

Pontos onde as enzimas catalizam reações irreversíveis ∆G

Reações Irreversíveis

Glicose + ATP Glicose 6-Fosfato + ADP + H+Hexokinase

Frutose, 6-Fosfato + ATP

Furtose 1, 6-bifosfato + ADP + H+

Fosfofrutokinase

Fosfoenolpiruvato+ ADP + H+

Piruvato + ATPPiruvato kinase

*

Aumento de ATP inibe e diminui a afinidade pelo substrato

Aumento de AMP reverte essa inibição

Aumento de citrato - inibe

Piruvato kinase inibida pelo aumento de ATP

Hexokinase inibida por glicose 6 fosfato ( exceto no fígado)

*