RESPIRAÇÃO AERÓBIA Depende fundamentalmente de um organóide citoplasmático denominado mitocôndria. MITOCÔNDRIA MEMBRANA INTERIOR MEMBRANA EXTERIOR CRISTAS MATRIZ

A EQUAÇÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA OBSERVAÇÕES O número de mitocôndrias numa célula é muito variado (dezenas / centenas). Células mais ativas (nervosas / musculares) apresentam maior número de mitocôndrias. Mitocôndrias originam-se por divisão de outras preexistentes. A EQUAÇÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 36 ATP

FASES DA RESPIRAÇÃO Glicólise Ocorre no citoplasma (fora da mitocôndria). Consiste na degradação da glicose até a formação de duas moléculas de ácido pirúvico. Ciclo de Krebs Ocorre na matriz mitocondrial. Cada molécula de ácido pirúvico penetra na mitocôndria e participa de um ciclo de reações com liberação de gás carbônico e hidrogênio. Cadeia Respiratória Ocorre nas cristas mitocondriais. Hidrogênios são transferidos, por aceptores, ao oxigênio, formando-se água. A energia liberada nesta transferência é utilizada na síntese de ATP.

GLICÓLISE Glicose sofre degradação formando duas moléculas de ácido pirúvico. 4ATP 2ATP GLICOSE C6 H12 O6 ÁCIDO PIRÚVICO 2 C3H4O3 2 NAD 2 NADH2 OBSERVAÇÃO: Durante a glicólise ocorre desidrogenação e liberação de energia utilizada na síntese de ATP (fosforilação). ENERGIA ATP ADP+P

Descarboxilase Desidrogenase Os ácidos pirúvicos provenientes da glicolise penetram na mitocôndria e sofrem ação de enzimas (descarboxilase e desidrogenase), que retiram hidrogênios e carbono da molécula, produzindo, respectivamente CO2, NADH2 e transformando-se em ácido acético (H3C - COOH). Descarboxilase CO2 Ácido Pirúvico Ácido Acético NADH2 Desidrogenase O ácido acético combina-se com a coenzima A, dando origem a acetil - coenzima A. No interior da mitocôndria, o radical acetil (2 - C) combina-se com o ácido oxalacético (4 -C) formando o ácido cítrico (6 -C).

GLICÓLISE CICLO DE KREBS GLICOSE ÁCIDO PIRÚVICO CO2 NADH2 Enquanto o CO2 é resíduo final, os hidrogênios ainda se destinam à cadeia respiratória, onde serão oxidados. ACETIL 2C Coezima A ACETIL-CoA 2C CoA Ácido Oxalacético 4C Ácido Cítrico 6C CICLO DE KREBS CO2 NADH2 FADH2 NADH2 ATP Ác. Acetoglutárico 5C 4C CO2 NADH2

CADEIA RESPIRATÓRIA A cadeia respiratória consiste num sistema de transferência de elétrons provenientes dos transportadores NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio. Também designada cadeia de transporte de elétrons, é formada por um conjunto de proteínas denominadas citocromos. Esse conjunto de carregadores de elétrons dispõe-se linearmente na membrana interna da mitocôndria. Na cadeia respiratória, não são transportados átomos de hidrogênios, e sim seus elétrons. Estes são obtidos através da quebra do átomo de hidrogênio em elétron e íon H+ que fica dissolvido.

CADEIA RESPIRATÓRIA 2H+ NADH2 FAD Citocromo b Citocromo c Citocromo a H2+1/2 O2 ATP ATP ATP H2O

A INTEGRAÇÃO DAS ETAPAS DA RESPIRAÇÃO j A INTEGRAÇÃO DAS ETAPAS DA RESPIRAÇÃO HIALOPLASMA GLICOSE MEMBRANA DA MITOCÔNDRIA 2 ADP + 2 P 2 NAD NADH2 H2 MITOCÔNDRIA ATP 2 H + 2 ATP 2 NADH2 FAD 2e- Citocromo b 2e- ATP ÁC. PIRÚVICO Citocromo c Coenzima A NAD 2e- ÁCIDO PIRÚVICO CO2 NADH2 Citocromo a 2e- ACETIL COEZIMA A (2C) ATP GLICÓLISE Coenzima A Citocromo a3 Ácido Oxalacético (4C) Ácido Cítrico (6C) 2e- 3 NAD – 3 NADH2 1 FAD – 1 FADH2 ADP+P - ATP ½ O2 O -- CO2 CO2 H2O 5C CADEIA RESPIRATÓRIA

RENDIMENTO ENERGÉRTICO DA RESPIRAÇÃO Glicólise 2 ATP 2 ATP Ciclo de Krebs Cadeia Respiratória 32 ATP Total 36 ATP

FONTES DE ENERGIA HIALOPLASMA MITOCÔNDRIA Glicídios Proteínas Lipídios Ácido Pirúvico Aminoácidos Glicerol Ácido Oxalacético e Cetoglutário Ácido Graxo ACETIL Coenzima A MITOCÔNDRIA Hélice de Lynen CICLO DE KREBS CO2 CO2 NADH2 FADH2 H+ Cadeia Respiratória Aceptores H2O ATP

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA Esquema explicativo da respiração celular AMIDO O2 CO2 ÁCIDOS ORGÂNICOS GLICOSE GLICÓLISE GLICOGÊNIO H2 H2O FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA CICLO DE KREBS MITOCONDRIAL MATRIZ ATP

FERMENTAÇÃO RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA Processo de extração de energia da matéria orgânica na ausência de oxigênio. [ ALCOÓLICA LÁCTICA FERMENTAÇÃO ACÉTICA

FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA É realizada por alguns grupos de bactérias, fungos (leveduras). Glicose Gás carbônico + Álcool Etílico + 2ATP Liberado, faz a “massa”do pão crescer 2 CO2 GLICÓLISE ÁCIDO PIRÚVICO H | 2CH3 — C — H OH C6H12O6 2CH3 — C — COOH || O 2 NADH2 ÁLCOOL COMUM 2 NAD 2 NADH2 ATP C6H12O6

Sccharomyces cerevisiae   Fungo unicelular (levedo de cerveja ou fermento-Fleischman).

Glicose Ácido lático + 2 ATP FERMENTAÇÃO LÁCTICA É realizada por alguns grupos de bactérias (principalmente os lactobacilos), células musculares e do pâncreas. Glicose Ácido lático + 2 ATP No leite, provoca a desnaturação das proteínas e forma-se o coalho. Nos músculos, o acúmulo dessa substância causa cãibras. GLICÓLISE ÁCIDO PIRÚVICO H | 2CH3 — C — COOH OH C6H12O6 2CH3 — C — COOH || O 2 NADH2 2 NADH2 2 NAD ÁCIDO LÁCTICO 2 ATP

Lactobacillus acidophylus

Energia para contração FERMENTAÇÃO LÁCTICA NO MÚSCULO Respiração ATP ADP No repouso P Creatina Creatina P Energia para contração Creatina P Creatina P ATP ADP Na contração

Glicose Gás carbônico + Ácido Acético + 2ATP FERMENTAÇAO ACÉTICA É realizada por alguns grupos de bactérias, principalmente as acetobactérias . Glicose Gás carbônico + Ácido Acético + 2ATP Azedamento de vinhos e sucos de frutas Fabricação de vinagre 2 CO2 2 H2O GLICÓLISE ÁCIDO PIRÚVICO C6H12O6 2CH3 — C — COOH || O ÁCIDO ACÉTICO 2 NAD 2 NADH20 2 NADH2 2 ATP