METABOLISMO ENERGÉTICO II Fermentação e Respiração O estudo desses dois processos será feito a partir da glicose, um dos mais importantes carboidratos de energia. FERMENTAÇÃO Fermentação→ Glicose degradada na ausência de O2 → substância + simples: Ácido lático = fermentação lática; Álcool etílico = fermentação alcoólica Ácido acético = fermentação acética → Nesse processo há saldo de 2 moléculas de ATP

Tipos de fermentação e a respiração Glicose  ácido lático + 2 ATP Fermentação Lática Glicose  álcool etílico + CO2 + 2 ATP Fermentação Alcoólica Glicose  ácido acético + CO2 + 2 ATP Fermentação Acética Glicose + O2  CO2 + H2O + 36 ou 38 ATP Respiração

Respiração em célula eucariótica CITOPLASMA MITOCÔNDRIA Ciclo de Krebs 4 CO2 2 ATP H2 Glicose (6 C) C6H12O6 2 CO2 Piruvato (3 C) GLICÓLISE Saldo de 2 ATP 6 H2O CADEIA RESPIRATÓRIA Saldo de 32 ou 34 ATPs 6 O2 FASE ANAERÓBIA FASE AERÓBIA

FERMENTAÇÃO Ocorre no citosol → Glicose degradada em 2 mol de piruvato(ácido pirúvico – cada um com 3 C) → Glicólise Glicólise → Processo exotérmico → Cada molécula de Glicose → libera p/ formar 4 mol de ATP → É necessário de 2 mol de ATP p/ iniciar a glicólise → Saldo de 2 ATP → Nesse processo há liberação de H2 que é transportado por NAD(nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) e FAD(flavina-adenina-dinucleotídeo) → Fermentação há apenas NAD → Na glicólise os H2 liberados são captados por 2 mol de NAD → 2 NADH * Esquema da glicólise

Glicólise 1. Duas moléculas de ATP são utilizadas para ativar uma Glicose (6C) C6H12O6 1. Duas moléculas de ATP são utilizadas para ativar uma molécula de glicose e iniciar a reação. ADP ATP P ~ 6 C ~ P 2. A molécula de glicose ativada pelo ATP divide-se em duas moléculas de três carbonos. 3 C ~ P Pi NAD P ~ 3 C ~ P NADH 3. Incorporação de fosfato inorgânico e formação de NADH. P ~ 3 C ADP ATP 4. Duas moléculas de ATP são liberadas recuperando as duas utilizadas no início. ADP ATP 5. Liberação de duas moléculas de ATP e formação de piruvato. 3 C Piruvato

Esquema da Fermentação Lática Piruvato obtido na glicólise → ácido lático pela utilização dos íons H+ transp. Pelos NADH da glicólise Realizada por algumas bactérias e fungos e células do tecido muscular esquelético do corpo humano Cãibra = insuficiência de O2 → células degradam a glicose em lactato. 80% do lactato vai p/ o sangue e degrada no fígado e 20% metabolizados nas células musculares c/ restabelecimento de O2 → lactato transformado em piruvato Azedamento do leite e a produção de conservas (picles)= ferm. Lática Esquema da Fermentação Lática

Fermentação Lática Ácido lático 3 C Glicólise NADH NAD ATP Piruvato (3 C) Glicose (6 C) C6H12O6

Fermentação Alcoólica Piruvato libera inicialmente 1 molécula de CO2 = composto com 2 carbonos que é reduzido pelo NADH = álcool etílico. Ocorre principalmente em bactérias e leveduras(fungos) * Saccharomyces cerevisiae = produção de bebidas alcoólicas e de pão. Transformam açúcares do suco de uva e de malte em vinho e cerveja. * Fabricação de pão → CO2 fica armazenado em pequenas câmaras no interior da massa → fazendo-a crescer. Ao assar, as paredes se enrijecem e mantêm a sua estrutura alveolar. Esquema da Fermentação Alcoólica

Fermentação Alcoólica Glicólise ATP CO2 Álcool etílico 3 C NAD NADH Piruvato (3 C) Glicose (6 C) C6H12O6

Esquema da Fermentação Acética É realizado por bactérias denominadas acetobactérias → produzindo ácido acético + CO2. * Este tipo de fermentação é utilizado para fabricação de vinagre e provoca o azedamento de vinhos e sucos de frutas. Esquema da Fermentação Acética

Fermentação Acética CO2 Ácido acético 3 C Glicólise H2O NADH2 NAD NADH ATP NADH Piruvato (3 C) Glicose (6C) C6H12O6

Visão geral do processo respiratório em célula eucariótica Citosol Glicose (6 C) C6H12O6 6 O2 1 NADH Piruvato (3 C) 1 ATP 32 ou 34 ATP 6 NADH 2 FADH 2 ATP 4 CO2 6 H2O 2 CO2 2 NADH 2 acetil-CoA (2 C) Crista mitocondrial Mitocôndria Total: 10 NADH 2 FADH2 Ciclo de Krebs

Saldo energético Etapa Salto em ATP Glicólise 2 Ciclo de Krebs Cadeia respiratória 32 ou 34 Total 36 ou 38