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2010/2011 T RANSFORMAÇÃO E U TILIZAÇÃO DE E NERGIA PELOS S ERES V IVOS.

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1 2010/2011 T RANSFORMAÇÃO E U TILIZAÇÃO DE E NERGIA PELOS S ERES V IVOS

2 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO Moléculas Orgânicas + O 2 CO 2 + H 2 O ATP Trabalho mecânico Biossíntese Calor Transporte Ativo Movimentos Celulares

3 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO M ETABOLISMO C ELULAR Conjunto de reações químicas essenciais à vida realizadas pelas células de todos os seres vivos. C ATABOLISMO Reações metabólicas em que os compostos orgânicos são degradados em moléculas mais simples, ocorrendo libertação de Energia. AB A + B + Energia A NABOLISMO Reações metabólicas em que ocorre formação de moléculas mais complexas a partir de moléculas mais simples, ocorrendo consumo de Energia A + B + Energia AB

4 ADPATP P E B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO ATP – A RMAZENAMENTO DE E A energia libertada pelas diversas reações catabólicas não pode ser utilizada diretamente pela célula. Essa energia é, portanto, acumulada em compostos intermédios – ATP. O ATP é considerado o transportador universal de E, a nível celular. P E

5 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO T RANSFERÊNCIA DE E NERGIA Existem diversas vias catabólicas capazes de transferir a energia contida nos compostos orgânicos para moléculas de ATP. Nessas vias intervêm compostos que transportam protões e electrões, desde o substrato até um aceptor final. NAD e H + NADH + H +

6 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO V IAS C ATABÓLICAS Na ausência de oxigénio, alguns seres podem usar a fermentação como via energética alternativa – Anaeróbios Facultativos Respiração Aeróbia cujo aceptor final de e - Oxigénio Respiração Anaeróbia cujo aceptor final de e - Outras moléculas inorgânicas (NO3 -; SO 42-; CO 2 ) Fermentação cujo aceptor final de e - Moléculas orgânicas (Ácido pirúvico)

7 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO F ERMENTAÇÃO Realizada pelas leveduras, é um processo que está na base da produção e/ou transformação de produtos alimentares. É um processo simples e, em termos evolutivos, primitivo de obtenção de energia.

8 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO G LICÓLISE Conjunto de reações que degradam a glicose até ácido pirúvico ou piruvato R EDUÇÃO DO P IRUVATO Conjunto de reações que conduzem á formação de produtos da fermentação

9 NADH + H + B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO G LICÓLISE Glicose Glicose-fosfato Frutose-difosfato Aldeído fosfoglicérico Ácido pirúvico Aldeído fosfoglicérico Ácido pirúvico ADP 2 ADP ATP 2ATP NAD + Fase de Rendimento Fase de Ativação

10 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO R EDUÇÃO DO P IRUVATO Faz-se em condições de anaerobiose, pela acção do NADH, formado durante a glicólise. Os produtos finais da fermentação diferem em função das reacções que ocorrem a partir do ácido pirúvico. T IPO DE F ERMENTAÇÃO R EDUÇÃO DO P IRUVATO G LICÓLISE Glicose 2 Piruvato Álcool Etílico F ERMENTAÇÃ O ALCOÓLICA Ácido lático F ERMENTAÇÃ O LÁTICA Ácido Acético F ERMENTAÇÃ O ACÉTICA Ácido Butírico F ERMENTAÇÃ O BUTÍRICA

11 P IRUVATO A CETALDEÍDO Á LCOOL E TÍLICO Glicólise G LICOSE 2 NADH 2 CO 2 2 NADH 2 NAD + 2 ATP P IRUVATO Á CIDO L ÁCTICO Glicólise G LICOSE 2 NADH 2 NAD + 2 ATP

12 R ESPIRAÇÃO A ERÓBIA Nas células eucarióticas, as mitocôndrias realizam a oxidação completa do ácido pirúvico obtido na glicólise, originando compostos muito simples. Este processo só ocorre na presença de oxigénio. B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO

13 R ESPIRAÇÃO A ERÓBIA B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO

14 R ESPIRAÇÃO A ERÓBIA B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO G LICÓLISE F ORMAÇÃO DE A CETIL -C O A C ICLO DE K REBS C ADEIA DE e - F OSFORILAÇÃO O XIDATIVA

15 1 - G LICÓLISE B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO G LICOSE 2 P IRUVATO 2NADH + H + 4 ADP 4ATP NAD + Etapa comum à fermentação. Ocorre no hialoplasma e conduz à formação de 2 ATP, 2 NADH + H + e 2 Ácidos pirúvicos.

16 CO 2 2 – F ORMAÇÃO DE ACETIL - COENZIMA A B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO Piruvato Formação de Acetil-CoA Acetil-CoA NADH Na presença de O 2, o ácido pirúvico entra na mitocôndria, onde é descarboxilado e oxidado.

17 3 – C ICLO DE K REBS B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO

18 Conjunto de reações metabólicas que conduz à oxidação completa da glicose, ocorrendo na matriz da mitocôndria. É catalisado por um conjunto de enzimas: Descarboxilases – catalisadores das descarboxilações Desidrogenases – catalisadores das reações redox que conduzem à formação de NADH

19 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO

20 As moléculas de NADH e FADH 2 transportam e - que vão percorrer uma série de proteínas, até serem captados por um aceptor final – Oxigénio Estas proteínas aceptoras constituem a Cadeia Transportadora ou Cadeia Respiratória, ordenadas na membrana interna das mitocôndrias. 4 – C ADEIA T RANSPORTADORA DE E - E F OSFORILAÇÃO O XIDATIVA

21 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO Os e - transportados pelo NADH e FADH 2 são cedidos aos aceptores, iniciando um fluxo. Cada transportador tem maior afinidade para os e - do que o transportador anterior, garantindo um fluxo unidirecional até ao aceptor final – o Oxigénio. ½ O e H + H 2 O

22 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO Os e - passam de transportador em transportador, libertando-se energia. Essa energia é usada para fosforilar o ADP, formando ATP. F OSFORILAÇÃO O XIDATIVA

23 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO A partir de uma molécula de glicose, na presença de oxigénio, é possível obter 38 moléculas de ATP (40% da energia contida numa molécula de glicose). R ESUMO

24 B IOLOGIA E G EOLOGIA – 10 º A NO F ERMENTAÇÃO VS R ESPIRAÇÃO A ERÓBIA


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