Respirao Celular Prof Waldemar Ernani Martins Metabolismo Conjunto
Respiração Celular Prof. Waldemar Ernani Martins
Metabolismo • Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. • Ex. : biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos.
Seres Produtores • Também chamados de AUTÓTROFOS. • São capazes de produzir o próprio “alimento”, através do processo da FOTOSSÍNTESE
Fotossíntese 6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2
Seres Consumidores • Também chamados HETERÓTROFOS. • Não produzem seu próprio alimento e precisam se alimentar de autótrofos ou outros heterótrofos para obter energia necessária à sua sobrevivência.
Como a energia é armazenada na célula? Nas ligações fosfato da molécula de ATP.
ATP • ATP = Adenosina tri-fosfato • Armazena nas suas ligações fosfatos a energia liberada na quebra da glicose. • Quando a célula precisa de energia para realizar alguma reação química, as ligações entre os fosfatos são quebradas, energia é liberada e utilizada no metabolismo celular.
ATP • Essa molécula é formada pela união de uma adenina e uma ribose aderida a três radicais fosfato
Aceptores intermediários de H • NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo ) e FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo ) • São aceptores intermediários de hidrogênio, ligando-se a prótons H+ “produzidos” durante as etapas da respiração e cedendo-os para o oxigênio, que é p aceptor final de hidrogênios
NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo )
FAD (Flavina Adenina Dinucleotídeo )
Processos de liberação de energia: • Aeróbios: Aeróbios ocorre com a participação do oxigênio. Ele é o aceptor final de elétrons e hidrogênios. • Anaeróbios: Anaeróbios Também chamado de FERMENTAÇÃO. Acontece sem a utilização de oxigênio. Os aceptores finais dependem do tipo de fermentação.
Fermentação É o processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias. Existem diversos tipos de fermentação, que variam quanto ao produto final. No processo de fermentação o aceptor final de hidrogênios é o produto final.
Tipos de fermentação e a respiração Fermentação Lática Glicose ácido lático + 2 ATP Fermentação Alcoólica Glicose álcool etílico + CO 2 + 2 ATP Fermentação Acética Glicose ácido acético + CO 2 + 2 ATP Respiração Glicose + O 2 CO 2 + H 2 O + 36 ou 38 ATP
Fermentação Alcóolica • Produtos Finais: etanol, CO 2 e 2 ATPs • Realizada por leveduras que é utilizada na produção pouco eficaz no que diz respeito à liberação de energia, pois uma molécula de glicose só rende 2 ATPs
Fermentação Alcóolica • Utilização pelo homem: Produção de Bebidas alcóolicas
Fermentação Alcóolica • Utilização pelo homem: Produção de pães e bolos - fermento biológico
Fermentação Alcoólica ATP NADH Álcool etílico 3 C Piruvato (3 C) CO 2 Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 CO 2 Piruvato (3 C) Álcool etílico 3 C NADH Glicólise ATP NAD
Fermentação Láctica • Realizada por bactérias do leite que é empregada na preparação de iogurtes e queijos. • Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico. • Também rende 2 ATPs por molécula de glicose.
Fermentação Láctica • Utilização pelo homem: Produção queijos e iogurtes
Fermentação Lática ATP NADH Piruvato (3 C) Ácido lático 3 C Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 Piruvato (3 C) Ácido lático 3 C NADH Glicólise ATP NAD
Fermentação Acética • É realizado por bactérias denominadas acetobactérias → produzindo ácido acético + CO 2. * Este tipo de fermentação é utilizado para fabricação de vinagre e provoca o azedamento de vinhos e sucos de frutas.
Fermentação Acética H 2 O ATP NADH 2 Piruvato (3 C) CO 2 Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 CO 2 Piruvato (3 C) NADH Glicólise ATP NADH 2 H 2 O Ácido acético 3 C
Respiração Aeróbica • Processo pelo qual a glicose é degradada em CO 2 e H 2 O na presença de oxigênio. • Rendimento é maior do que na fermentação 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.
Respiração Aeróbica • Fases: 1. Anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma. 2. Aeróbia (ciclo de Krebs e cadeira transportadora de elétrons): requer e presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias
Respiração Aeróbica • Equação geral: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP
Mitocôndria • Formada por 2 membranas. • Membrana externa é lisa e controla a entrada/saída de substancias da organela. • Membrana interna contém inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a cadeia transportadora de elétrons. • Cavidade interna é preenchida por uma matriz viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e pequenos ribossomos. É nessa matriz mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs.
Mitocôndria
Glicólise • Quebra da glicose em duas moléculas de piruvato + NADH + ATP
• Após a formação dos ácidos pirúvicos eles entram na mitocôndria, sendo atacados então por desidrogenases e descarboxilases. • Logo, são liberados CO 2, que são liberados pela célula e hidrogênios que são capturados pelo NAD. • O acetil formado combina-se com a Co-enzima A (Co-A) e a nova molécula (Acetil-Co. A) começa o ciclo de Krebs
Coenzima A
Ciclo de Krebs • Ocorre na matriz mitocondrial. • Todo carbono responsável pela formação do acetil é degradado em CO 2 que é então liberado pela célula, caindo na corrente sanguínea.
Ciclo de Krebs • São liberados vários hidrogênios, que são então capturados pelos NAD e FAD, transformando-se em NADH 2 e FADH 2. • Ocorre também liberação de energia resultando na formação de ATP
Ciclo de Krebs
Cadeia Transportadora de Elétrons • Ocorre nas cristas mitocondriais. • Também chamado de Fosforilação Oxidativa. • É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH 2 e FADH 2 até a molécula de oxigênio.
Cadeia Transportadora de Elétrons • Os elétrons são passados de molécula para molécula presente nas cristas mitocondriais chamados CITOCROMOS. • Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP.
Cadeia Transportadora de Elétrons
Visão geral do processo respiratório em célula eucariótica Citosol Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 6 O 2 1 ATP 1 NADH Piruvato (3 C) 32 ou 34 ATP 4 CO 2 Piruvato (3 C) 2 CO 2 2 NADH Mitocôndria 2 acetil-Co. A (2 C) Ciclo de Krebs 6 H 2 O 2 ATP 6 NADH 2 FADH Total: 10 NADH 2 FADH 2 Crista mitocondrial
Saldo energético Etapa Glicólise Saldo em ATP 2 Ciclo de Krebs 2 Cadeia respiratória 34 Total 38
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