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 Bolsa limitada por duas membranas semelhantes à membrana plasmática.  A interna forma uma série de dobras ou septos, as cristas mitocondriais, entre.

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2  Bolsa limitada por duas membranas semelhantes à membrana plasmática.  A interna forma uma série de dobras ou septos, as cristas mitocondriais, entre as quais há uma solução gelatinosa, a matriz mitocondrial.  Na matriz e na membrana interna, existem várias enzimas responsáveis pelas reações químicas da respiração celular.

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4  Teriam surgido de bactérias que, há cerca de 2,5 bilhões de anos, foram fagocitadas por células procarióticas maiores e passaram a viver dentro delas. Esta é a teoria endossimbiótica das mitocôndrias.

5  É aquela que ocorre com consumo de oxigênio.  Na combustão, as ligações químicas são rompidas com a reação com moléculas de oxigênio, sendo formados gás carbônico e água, no final do processo.  Na respiração, ocorre o mesmo, mas de maneira gradativa, com energia liberada em pequenas parcelas.  A principal molécula utilizada pelas células como fonte de energia é a glicose.

6  C 6 H 12 O 6 + 6O 2  6CO 2 + 6H 2 O + energia  Glicose + Oxigênio  Gás carbônico + água + energia

7  A energia obtida na respiração celular não é usada de imediato. Cada parcela é utilizada na síntese de adenosina-trifosfato(ATP).  O processo se dá através da fosforilação de uma adenosina-difosfato(ADP).  O ATP fica no citoplasma e quando a célula necessitar de energia, a ligação entre o ADP e o fosfato é quebrada, liberando energia e o fosfato.

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9  A energia armazenada nas ligações químicas da glicose é liberada por meio de oxidações sucessivas. Uma substância se oxida quando perde elétrons.  No caso da glicose, isso ocorre por meio de desidrogenações catalisadas pelas enzimas desidrogenases, que possuem como coenzima o grupamento nicotinamida-adenina-nucleotídeo (NAD). Ele vem na forma oxidada: NAD +. O FAD é outra substância que tem a mesma função.

10  O NAD + é capaz de se combinar com os átomos de hidrogênio retirados da molécula quando ela está sendo oxidada. E um dos hidrogênios fica livre, na forma iônica, como próton.  NAD + + 2H  NADH + H +  Do NAD, os hidrogênios são transportados até o oxigênio absorvido do ambiente, formando água.  Além de perder oxigênio, a glicose é quebrada aos poucos pela retirada de carbono, a descarboxilação, feita pelas enzimas descarboxilases.

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12  Glicólise  Ciclo de Krebs  Cadeia Respiratória

13  Ocorre no hialoplasma e consiste na quebra parcial da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico.  Durante esta quebra, uma parte da energia da glicose é liberada em quatro parcelas, permitindo a produção de quatro moléculas de ATP.  Como duas moléculas foram gastas para ativar a glicose, o saldo é de 2ATP nesta etapa. Ocorre também desidrogenação, com formação de NADH + H +

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15  Esta fase ocorre na matriz das mitocôndrias.  Antes de o ciclo se iniciar, há uma etapa preparatória, no qual o ácido pirúvico é desidrogenado e descarboxilado, resultando em uma molécula de NADH + H + e uma de CO2. Assim, forma-se a acetila.  A acetila liga-se à coenzima A e passa a ser chamada de Acetil-Coenzima-A, ou Acetil- CoA.

16  A Acetil-CoA se liga ao ácido oxalacético, existente na matriz, e a CoA é retirada do ciclo.  Forma-se o ácido cítrico.  Após uma série de reações em que vários compostos intermediários são formados, o ácido oxalacético é regenerado e devolvido à matriz para um novo ciclo.  Durante estas transformações, são produzidas três moléculas de NADH + H +, uma molécula de FAD.2H, duas moléculas de CO 2 e uma molécula de Guanosina-trifosfato (GTP), que logo cederá a energia ao ATP.

17  Como na etapa preparatória, foram produzidas uma molécula de NADH + H + e uma de CO 2, a produção total para cada molécula de ácido pirúvico é 4NADH + 4H +, um FAD.H2, 3CO 2 e um ATP.  Como na glicólise são produzidas duas moléculas de ácido pirúvico, para cada molécula de glicose, temos:  8NADH + 8H +, 2FAD.H2, 6CO 2 e 2ATP

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19  Ocorre na membrana interna da mitocôndria.  Aqui, os átomos de hidrogênio retirados pelo NAD das cadeias de carbono durante a glicólise e o Ciclo de Krebs são transportados por várias moléculas intermediárias até o oxigênio, formando água e grande quantidade de ATP.  Na realidade não são transportados átomos de hidrogênio, mas sim seus elétrons, obtidos da quebra do hidrogênio em elétron e H +.

20  As moléculas transportadoras de elétrons estão arrumadas na membrana interna da mitocôndria de acordo com o trajeto que os elétrons percorrem. Há um conjunto de proteínas (que recebem os elétrons do NAD.H2), um composto orgânico chamado ubiquinona e várias proteínas chamadas citocromos.

21  Durante o trajeto, os elétrons formam, com os transportadores, compostos cuja quantidade de energia é menor que a do transportador anterior. Dessa forma, a energia é liberada e usada na síntese de ATP.  Os transportadores não são gastos no processo.  Nesse processo, o oxigênio é a molécula que se reduz definitivamente, recebendo elétrons e íons H+ da solução, formando água.  A célula necessita sempre receber oxigênio, senão a cadeia respiratória pára.

22  A cadeia respiratória é também chamada fosforilação oxidativa porque a síntese de ATP depende da entrada de um fosfato no ADP (fosforilação) e a fosforilação é realizada com energia proveniente de oxidações.

23  No caminho até a água, cada par de hidrogênio recolhido pelo NAD produz três moléculas de ATP; se recolhido pelo FAD, produz duas moléculas.  Dessa cadeia participam, então:  2NAD.2H provenientes da glicólise  2FAD.2H vindos da etapa preparatória do ciclo de Krebs  8NAD.2H vindos do Ciclo de Krebs (quatro em cada ciclo).

24  Há portanto, 10 moléculas de NAD.2H gerando 30ATP.  Além disso, duas moléculas de FAD.2H, provenientes do Ciclo de Krebs, formando 4ATP.  Se somarmos 2ATP formados na glicólise, mais 2ATP do Ciclo de Krebs, mais 34 da cadeia respiratória, temos 38ATP!!  Este balanço é válido nos procariontes. Nos eucariontes, o hidrogênio perde energia e são produzidos 2ATPs a menos, portanto, 36ATP.

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27 Onde a glicose é quebrada sem consumo de oxigênio...

28  Feita por organismos anaeróbios (o O2 é tóxico e mortal para eles).  Os anaeróbios não possuem as enzimas responsáveis pelas reações químicas do ciclo de Krebs e da cadeia respiratória.  Outros organismos, como o levedo da cerveja ou a célula muscular possuem esse aparato enzimático, mas na falta de O2 podem realizar a fermentação. São os anaeróbios facultativos.

29  Aqui, a quebra da glicose termina na glicólise. Não havendo O2 ou não sendo possível utilizá- lo, outra molécula terá de receber os átomos de hidrogênio.  Esta molécula pode ser o ácido pirúvico ou outro fragmento da glicose que, recebendo os átomos de hidrogênio, forma um produto final, terminando o processo.  O produto final depende do aparato enzimático da célula e pode ser: álcool etílico, ácido acético, ácido lático ou ácido butírico.

30  Aqui, a glicose não é totalmente oxidada a gás carbônico e água e a fermentação só libera 5% da molécula de glicose, produzindo apenas 2ATPs.

31  Os lactobacilos fermentam a glicose a ácido láctico, que coagula o leite, formando uma coalhada ou iogurte.  Esse ácido é formado quando os hidrogênios retirados da glicose são recebidos pelo ácido pirúvico.

32  Se a célula muscular estiver em exercício rigoroso, mais fermentação láctica será realizada.  O produto final é o ácido láctico, que causa dor e fadiga muscular.  Este ácido láctico é depois conduzido pela corrente sanguínea até o fígado, onde será transformada em ácido pirúvico e este é transformado em glicose (gliconeogênese)

33  Realizado pelo Saccharomyces cerevisae.  Aqui, o ácido pirúvico é descarboxilado antes de receber os hidrogênios do NAD.2H.  Assim, são produzidos gas carbônico e álcool etílico.  Se houver muito oxigênio, no entanto, a bactéria não realizará fermentação e não haverá formação de álcool para a cerveja e o champagne.

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