Energia celular

PROCESSOS QUE LIBERAM ENERGIA Carboidratos (açúcares) no organismo do seres vivos: dentro das células ocorrem a queima dos carboidratos, que fornecem a energia necessária para o seu funcionamento (carboidrato=combustível celular).

ATP: A ENERGIA EM PÍLULAS Fermentação e Respiração: as células liberam energia, que será armazenada em uma substância chamada ATP(adenosina trifosfato).

TIPOS DE REAÇÕES NOS SERES VIVOS Reações exotérmicas: reações que LIBERAM ENERGIA. Ex.: fermentação e respiração. Reações endotérmicas: reações que ABSORVEM ENERGIA. Ex.: fotossíntese.

PROCESSOS ENERGÉTICOS CELULARES As 3 principais formas são: 1. Fermentação; 2. Respiração celular; 3. Fotossíntese.

1. FERMENTAÇÃO Como esses organismos obtém energia? R: Degradando/desdobrando parcialmente substâncias orgânicas do alimento, originando assim moléculas menores. OBS. 1: energia é armazenada na forma de ATP; OBS. 2: nossas próprias células também fazem fermentação, na ausência do gás oxigênio.

1. FERMENTAÇÃO A. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Realizado industrialmente pelo fungo (levedura) Saccharomyces cerevisiae na fabricação de bebidas alcoólicas e pão (CO2). 1 glicose  2 ETANOL (álcool etílico) + 2 CO2 + 2 ATP 2 ATP= ENERGIA

1. FERMENTAÇÃO A. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

1. FERMENTAÇÃO B. FERMENTAÇÃO LÁCTICA Realizada por bactérias do gênero Lactobacillus que fermentam o leite, produzindo laticínios (queijo, coalhada, iogurte). 1 glicose  2 ÁCIDO LÁTICO + 2 ATP 2 ATP= ENERGIA *NÃO HÁ LIBERAÇÃO DE GÁS CARBÔNICO

1. FERMENTAÇÃO B. FERMENTAÇÃO LÁCTICA

ESQUEMA GERAL DA FERMENTAÇÃO

2. RESPIRAÇÃO CELULAR Nas células, os alimentos orgânicos (ex.: glicose) são oxidados, liberando energia necessária às atividades vitais. Energia: armazenada em compostos químicos, como o ATP (adenosina trifosfato). Processo aeróbio, ou seja, utiliza-se o oxigênio livre (presença de O2). Ocorre no citoplasma celular (glicólise) e nas mitocôndrias (ciclo de Krebs e cadeia respiratória).

2. RESPIRAÇÃO CELULAR A equação geral da respiração aeróbica da glicose, de acordo com dados recentes é: C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H20 + 30ATP 30 ATP = ENERGIA

2. RESPIRAÇÃO CELULAR A respiração celular pode ser dividida em 3 etapas: PROCESSOS LOCAL DE OCORRÊNCIA A. Glicólise Citoplasma/Hialoplasma B. Ciclo de Krebs Matriz Mitocondrial C. Cadeia Respiratória Cristas Mitocondriais

PRIMEIRA ETAPA - GLICÓLISE (2) C3H4O3 Quebra da molécula glicose IMPORTANTE GLICOSE AC.PIRUVICO – NAD E FAD - Moléculas Carregadora de H+ - Cada molécula carrega 2 átomos de H+ MITOCÔNDRIAS CICLO KREBS – CADEIA RESPIRATÓRIA PRODUTOS DA GLICÓLISE HIALOPLASMA GLICÓLISE C 6H12O6 - 2NAD + 2H2 = 2NADH2 4H+ - SALDO DE 2 ATP NA REAÇÃO (2) C3H4O3 ÁCIDO PIRÚVICO - FORAM PRODUZIDOS 2 AC. PIRÚVICOS

M I T O Ô M N A D T R R I A Z S CICLO DE KREBS (2) C3H4O3 Continuação da quebra da molécula glicose com descarboxilações desidrogenações ÁCIDO PIRÚVICO + ACETI-CoA PRODUTOS FORMADOS NO CICLO DE KREBS POR CADA ÁCIDO PIRÚVICO M I T O Ô N D R A S (2) C3H4O3 NAD - 3 NADH2 NADH2 - 1 FADH2 M A T R I Z Co - A - 1 ATP ÁCIDO CÍTRICO NAD ÁCIDO OXALACÉTICO COMO SÃO 2 MOLÉCULAS DE ÁCIDO PIRÚVICO, O RESULTADO FINAL É: NADH2 CO2 CO2 ÁCIDO CETOGLUTÁRICO - 6 NADH2 FADH2 CO2 CO2 NAD - 2 FADH2 - 2 ATP FAD NADH2 ÁCIDO MÁLICO ÁCIDO SUCCÍNICO 1-ATP NADH2 NAD

CADEIA RESPIRATÓRIA OU CADEIA DE ELÉTRONS ORIGINA 2ATP FADH2 PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS DE ELÉTRONS NADH2 ORIGINA 3ATP MEMBRANA DAS CRISTAS MITOCONDRIAIS - GLICÓLISE 2 ATP - CICLO KREBS 2 ATP RESULTADO FINAL DA RESPIRAÇÃO CELULAR A PARTIR DE UMA GLICOSE - CADEIA RESPIRATÓRIA 34 ATP 2+ 2 + 34 = 38 ATP

2. RESPIRAÇÃO CELULAR

BALANÇO ENERGÉTICO Acetil-CoA CICLO DE KREBS Ácido pirúvico CITOPLASMA GLICÓLISE MITOCÔNDRIA CICLO DE KREBS 2 NADH 2 NADH 2 ATP 2 ATP 6 NADH 2 FADH CADEIA RESPIRATÓRIA 2 ATP 6 ATP 6 ATP 18 ATP 4 ATP 2 ATP 38/32 ATP

COMO O ATP É PRODUZIDO (SINTETIZADO)? O ATP é sintetizado a partir de uma molécula precursora com 2 fosfatos, o ADP (difosfato de adenosina). ENERGIA= 7,3 kcal/mol. Obs.: a quebra dessa ligação, com transformação do ATP em ADP e Pi (fosfato inorgânico), libera quantidade equivalente de energia (7,3 kcal/mol), que pode ser aproveitada para as atividades celulares.

6CO2 + 12H20 + luz + clorofila  C6H12O6 + 6O2 + 6H20 3. FOTOSSÍNTESE Processo celular pelo qual a maioria dos seres autótrofos produz substâncias orgânicas, ou seja, seu próprio alimento. Ocorre nos CLOROPLASTOS (com clorofila). A equação geral da fotossíntese pode ser assim descrita: 6CO2 + 12H20 + luz + clorofila  C6H12O6 + 6O2 + 6H20

3. FOTOSSÍNTESE Quem são os seres vivos que fazem fotossíntese? PLANTAS, ALGAS E CIANOBACTÉRIAS. A fotossíntese pode ser dividida em 2 etapas básicas: Etapa fotoquímica (reações de claro); Etapa puramente química (reações de escuro).

3. FOTOSSÍNTESE ETAPAS REAÇÕES QUÍMICAS Etapa fotoquímica (reações de claro) Fosforilação e produção de ATP Fotólise da água Etapa puramente química (reações de escuro) Ciclo das pentoses (Ciclo de Calvin-Benson)

3. FOTOSSÍNTESE PIGMENTOS FOTOSSINTETIZANTES CLOROFILA: pigmento fotossintético mais importante encontrado dentro do cloroplasto que absorve luz, existindo sob três formas principais: a, b e c. Clorofila a : verde-azul e aparece em todos os seres eucariontes fotossintéticos e nas cianobactérias.

PARA FINALIZAR...