Respiração Celular Profº Luiz Alessandro da Silva

Metabolismo É um conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Exemplo: A biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos.

Seres Produtores São também chamados de AUTÓTROFOS. Eles são capazes de produzir o próprio “alimento”, através do processo da FOTOSSÍNTESE

Fotossíntese

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 e FAD 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: ocorre com a participação do oxigênio. Ele é o aceptor final de elétrons e hidrogênios. 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.

Fermentação Fermentação Alcóolica Fermentação Láctica Pode ser de dois tipos: Fermentação Alcóolica Fermentação Láctica

Fermentação Alcóolica Produtos Finais: etanol, CO2 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 Alcóolica

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 Láctica

Respiração Aeróbica Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio. Rendimento  é maior do que na fermentação  38 ATPs por molécula de glicose quebrada.

Respiração Aeróbica Fases: Anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma. Aeróbia (ciclo de Krebs e cadeira transportadora de elétrons): requer e presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias

Respiração Aeróbica Equações gerais:

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 CO2, 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-CoA) começa o ciclo de Krebs

Coenzima A

Ciclo de Krebs Ocorre na matriz mitocondrial. Todo carbono responsável pela formação do acetil é degradado em CO2 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 NADH2 e FADH2. 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 NADH2 e FADH2 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

Resumindo... Glicólise: 2 ATPs + 2 NADH Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2 CO2 Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2 ATPs + 2 CO2 Cadeia Transportadora de Eletrons:

Resumindo... 38 ATPs Cadeia Transportadora de Eletróns: NADH  3 ATPs FADH  2 ATPs 10 NADH  30 ATPs 2 FADH  4 ATPs  4 ATPs 38 ATPs

Histologia Animal Tecido Epitelial: Formado por células justapostas com matriz intercelular reduzida ou ausente.

EPITÉLIOS DE REVESTIMENTO

TIPOS

Foto: Corte Transversal de Secção do Lábio mostrando Tecido epitelial Estratificado Pavimentoso.

Foto: Corte Transversal da Traquéia mostrando Tecido Epitelial Pseudo-Estratificado.

EPITÉLIOS GLANDULARES

GLÂNDULAS ENDÓCRINAS: secreção diretamente na circulação TIREÓIDE HIPÓFISE SUPRA-RENAIS PÂNCREAS TESTÍCULOS OVÁRIOS

QUANTO À MANEIRA DE SECRETAR

Tipos de tecidos conjuntivos Tecido conjuntivo propriamente dito Tecido conjuntivo frouxo Tecido conjuntivo denso Tecido adiposo Tecido cartilaginoso Tecido ósseo Tecido hematopoiético Tecido sanguíneo Tecido linfático

1- fibra colágena; 2- fibra elástica; 3-linfócito; 4-monócito; 5-macrófago; 6-fibroblasto; 7-mastócito; 8-célula mesenquimal; 9-plasmócito; 10-capilar; 11-adipócito

Matriz A matriz é formada por duas partes: Amorfa: mucopolissacarídeos ácidos Glicosaminoglicanos (são cadeias polissacarídicas, longas, não ramificadas, compostas por unidades dissacarídicas repetidas: Fibrosa Colágenas Elásticas Reticulares

Tecido Conjuntivo: Formado por células amorfas com abundante matriz intercelular, sendo responsável pelo preenchimento, sustentação e transporte de substâncias pelo corpo. Tipos de Tecido Conjuntivo: Propriamente Dito (TCPD): apresenta células típicas (Fibroblastos, Macrófagos, Mastócitos, Plasmócitos e Adipócitos) imersas em uma matriz gelatinosa com fibras de Colágeno (resistência) e Elastina (elasticidade). Pode ser Frouxo (Derme, Hipoderme) ou Denso (Tendões).

Foto à Esquerda: Tecido Conjuntivo Frouxo. Foto à Direita: Tecido Conjuntivo Denso.

Foto: Tecido Conjuntivo Adiposo.

Fotos: Tecido Conjuntivo Cartilaginoso.

Tipos de Tecido Conjuntivo: Ósseo: formado por células (Osteócitos) localizadas em cavidades (Osteoplastos) existentes no interior de uma matriz intercelular extremamente rígida de natureza orgânica (Fibras Colágenas) e inorgânica (Fosfato de Cálcio), que apresenta canais de ligação (Havers e Volkmann) permitindo a nutrição destas células. Forma o esqueleto encontrado na maioria dos Vertebrados.

Foto à Esquerda: Tecido Conjuntivo Ósseo. Esquema à Direita: Estrutura Interna de um Osso.

Histologia Animal Tipos de Tecido Conjuntivo: Hematopoiético: responsável pela formação dos Elementos Figurados do Sangue (Hemácias, Leucócitos e Plaquetas) através da Hematopoese (diferenciação em células sanguíneas a partir de Células-Tronco pluripotentes). Pode ser Mielóide (Medula Óssea Vermelha) e Linfóide (Baço e Gânglios Linfáticos).

Esquema: Tecido Conjuntivo Hematopoiético e a diferenciação dos elementos Figurados do Sangue.

Histologia Animal Tecido Muscular: Células alongadas denominadas Fibras Musculares; Capacidade de contração (gasto de energia) e relaxamento; Sarcoplasma (Citoplasma) com Miofibrilas de natureza protéica (Actina e Miosina).

Figura: Estrutura geral de uma Fibra Muscular (Célula) com Miofibrilas proteicas.

Histologia Animal Tipos de Músculos: Liso ou Visceral: com fibras uninucleadas sem estrias transversais e com contração lenta e involuntária. Ex: Revestimento de órgãos ocos (tubo digestório, brônquios e bronquíolos, vasos sanguíneos, útero etc.). Estriado Esquelético: com fibras plurinucleadas, estrias transversais e contração rápida e voluntária. Ex: Bíceps, Tríceps etc. Estriado Cardíaco: com fibras plurinucleadas, estrias transversais e contração rápida e involuntária. Ex: Miocárdio (Coração).

Tipos de Músculos.

Foto à Esquerda: Tecido Muscular Liso. Foto à Direita: Tecido Muscular Cardíaco. Foto Central: Tecido Muscular Estriado Esquelético.

Figura: Sistema Muscular Humano.

Histologia Animal Estrutura de uma Miofibrila: Feixes protéicos sobrepostos de Actina e Miosina. Unidade estrutural: Sarcômero. Teoria dos Filamentos Deslizantes (Huxley) para a Contração Muscular: deslizamento das fibras de Actina sobre as de Miosina (com gasto de energia e de sais minerais como Ca++, Mg++ e K+).

Figura: Contração Muscular.

Histologia Animal Energia para a Contração Muscular: Fonte primária de energia: ATP (Respiração Celular ou Fermentação Láctica). Reserva energética primária: Glicogênio (polissacarídeo de reserva animal encontrado nos músculos). Reserva energética secundária: Lipídios (Gorduras).

Tecido Nervoso: Responsável pela percepção de estímulos externos (ambientais) e internos (órgãos) além do controle das atividades do organismo através de respostas “rápidas” desencadeadas por células especializadas na condução de uma mensagem específica (Impulso Nervoso) ao longo de suas membranas plasmáticas e por mediadores químicos (Neurotransmissores) que permitem a continuidade desta mensagem de uma célula para outra.

Principais Células componentes do Tecido Nervoso: Neurônios: responsáveis pela condução e continuidade do Impulso Nervoso. Células da Glia ou Neuróglia: responsáveis pela nutrição, sustentação e proteção dos neurônios. Podem ser Astrócitos, Oligodendrócitos e Microgliais. Ex: Células de Schwann (sintetizam a Bainha de Mielina).

Figura: Estrutura geral de um neurônio.

Foto: Corte Longitudinal do Córtex Cerebral

Figura à Esquerda: Sentido de Condução do Impulso Nervoso Figura à Direita: Detalhe da Bainha de Mielina ao redor de um Axônio.

Tipos de Neurônios: Sensoriais ou aferentes: conduzem impulsos dos receptores de estímulos ambientais ou internos para o sistema nervoso central (cérebro, medula). Efetuadores, motores ou eferentes: conduzem impulsos do sistema nervoso central aos órgãos efetuadores de respostas, tais como músculos ou glândulas. Associativos (ou interneurônios): estabelecem a ligação entre os dois tipos precedentes (não são obrigatórios; em certos casos a conexão é direta).

Histologia Animal Nervo: feixe de prolongamentos de neurônios (axônios, dendritos ou ambos), como fios reunidos num cabo elétrico, localizado fora das partes centrais do sistema nervoso. Gânglio Nervoso: dilatação que contém corpos celulares de neurônios, situada em um nervo, fora das partes centrais do sistema nervoso.

Neurotransmissores Substâncias químicas produzidas pelos neurônios Acetilcolina: Vasodilatação, Diminuição da frequência cardíaca, papel importante nas funções cognitivas, tais como a aprendizagem, dilatação de esfincteres no trato gastrointestinal, sudorese, aumento de salivação; Adrenalina (epinefrina): hormônio e neurotransmissor, em momento de stress as supra-renais secretam quantidades abundantes deste hormônio que prepara o organismo para grandes esforços físicos, estimula o coração, eleva a tensão arterial, relaxa certos músculos e contrai outros.

Neurotransmissores Substâncias químicas produzidas pelos neurônios Dopamina: precursora natural da adrenalina e da noradrenalina e por conseguinte tem como função a atividade estimulante do sistema nervoso central. Anormalidades: esquizofrenia. Serotonina: controle da liberação de alguns hormônios, regulação do sono e do apetite. "ecstasy" e o LSD "mimetizam" alguns dos efeitos da serotonina em algumas células alvo. O ecstasy promove libertação maciça de serotonina e posterior depleção delas.