Aulas Multimídias – Santa Cecília Profa. Gardênia.

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1 Aulas Multimídias – Santa Cecília Profa. Gardênia

2 Metabolismo Energético das Células Fotossíntese Quimiossíntese Respiração Celular Fermentação

3 1. Introdução Reações endergônicas - Característica: Precisam receber energia - Ex.:Fotossíntese e quimiossíntese Reações exergônicas - Característica: Liberam energia - Ex.:Respiração e fermentação

4 Exotérmica Endotérmica Nível de energia Reagentes Produtos Reagentes Produtos Reação

5 1.1 ATP – Trifosfato de Adenosina Este composto armazena, em suas ligações fosfato, parte da energia desprendida pelas reações exergônicas e tem a capacidade de liberar, por hidrólise, essa energia armazenada para promover reações endergônicas.

6 NUCLEOSÍDEO NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP)Adenosina difosfato (ADP) Adenosina trifosfato (ATP) Adenina Fosfato Ribose Molécula de ATP

7 A B ADP + Pi ATP Reação endotérmica Reação exotérmica C D e Calor e REAÇÕES ACOPLADAS Reação exotérmica Reação endotérmica ATP em ação

8 4. Respiração Processo de síntese de ATP que envolve a cadeia respiratória. Tipos AERÓBIA  em que o aceptor final de hidrogênios é o oxigênio. ANAERÓBIA  em que o aceptor final de hidrogênio não é o oxigênio e sim outra substância (sulfato, nitrato)

9 MITOCÔNDRIACITOPLASMA Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 2 CO 2 Ciclo de Krebs 4 CO 2 2 ATP H2H2 FASE ANAERÓBIAFASE AERÓBIA 6 H 2 O CADEIA RESPIRATÓRIA Saldo de 32 ou 34 ATPs 6 O 2 Piruvato (3 C) GLICÓLISE Saldo de 2 ATP Respiração em Eucariontes

10 4.1 Respiração Aeróbia Utilizadas por procariontes, protistas, fungos, plantas e animais. Molécula principal: glicose. Etapas: Glicólise (não usa O 2 ). Formação do Acetil Ciclo de Krebs Cadeia respiratória (usa O 2 ) Obs.: Procariontes: glicólise e ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma e a cadeia respiratória na membrana. Eucariontes: glicólise ocorre no citosol, e nas mitocôndrias o ciclo de Krebs (matriz) e a cadeia respiratória (cristas).

11 P ~ 6 C ~ P 3 C Piruvato Glicólise Glicose (6C) C 6 H 12 O 6 ADP ATP ADP ATP 1. Duas moléculas de ATP são utilizadas para ativar uma molécula de glicose e iniciar a reação. 3 C ~ P 2. A molécula de glicose ativada pelo ATP divide-se em duas moléculas de três carbonos. Pi NAD P ~ 3 C ~ P NADH NAD P ~ 3 C ~ P NADH 3. Incorporação de fosfato inorgânico e formação de NADH. P ~ 3 C ADP ATP P ~ 3 C ADP ATP 4. Duas moléculas de ATP são liberadas recuperando as duas utilizadas no início. ADP ATP ADP ATP 5. Liberação de duas moléculas de ATP e formação de piruvato.

12 Glicólise

13 Função: quebra de moléculas de glicose e formação do piruvato. Local: citosol Procedimento: Glicose  2 piruvato: liberação de hidrogênio e energia. 2NAD  2NADH. Saldo energético: 2 ATP O piruvato formado entra na mitocôndria e segue para o ciclo de Krebs.

14 P ~ 6 C ~ P 3 C Piruvato Glicose (6C) C 6 H 12 O 6 ADP ATP ADP ATP 1. Duas moléculas de ATP são utilizadas para ativar uma molécula de glicose e iniciar a reação. 3 C ~ P 2. A molécula de glicose ativada pelo ATP divide-se em duas moléculas de três carbonos. Pi NAD P ~ 3 C ~ P NADH NAD P ~ 3 C ~ P NADH 3. Incorporação de fosfato inorgânico e formação de NADH. P ~ 3 C ADP ATP P ~ 3 C ADP ATP 4. Duas moléculas de ATP são liberadas recuperando as duas utilizadas no início. ADP ATP ADP ATP 5. Liberação de duas moléculas de ATP e formação de piruvato. Glicólise

15 Formação do Acetil (matriz mitocondrial) Piruvato  acetil : liberação de CO 2 e H.

16 Ciclo de Krebs Nomes: ciclo do ácido cítrico ou ácido tricarboxílico. Mentor: Hans Adolf Krebs, 1953) Local: matriz mitocondrial Procedimento: Acetil-coenzima A (acetil-CoA) : entra no ciclo de Krebs. Ciclo de Krebs: liberação de CO 2, ATP, NADH, FADH 2 Obs.: todo o gás carbônico liberado na respiração provém da formação do acetil e do ciclo de Krebs.

17 Ciclo de Krebs

18 Cadeia Respiratória

19 Cadeia respiratória Função: formação de ATP Local: crista mitocondrial Procedimento: Fosforilação oxidativa:transferência de hidrogênios pelos citocromos, formando ATP e tendo como aceptor final o oxigênio e a formação de água Obs.: O rendimento energético para cada molécula de glicose é de36 ou 38 moléculas de ATP.

20 Citosol Crista mitocondrial Mitocôndria Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 Total: 10 NADH 2 FADH 2 1 ATP 1 NADH Piruvato (3 C) 6 O 2 6 H 2 O 32 ou 34 ATP 6 NADH 2 FADH 2 ATP 4 CO 2 2 CO 2 2 NADH 2 acetil-CoA (2 C) Ciclo de Krebs Visão geral do processo respiratório em célula eucariótica

21 4.2 Respiração Anaeróbia Utilizada por bactérias desnitrificantes do solo como a Pseudimonas disnitrificans, elas participam do ciclo de nitrogênio devolvendo o N 2 para a atmosfera. Molécula principal: glicose e nitrato. Fórmula: C 6 H 12 O 6 + 4NO 3  6CO 2 + 6H 2 O + N 2 + energia

22 5. Fermentação Processo anaeróbio de síntese de ATP que ocorre na ausência de O 2 (solos profundos e regiões com teor de O 2 quase zero) e que não envolve a cadeia respiratória. Aceptor final: composto orgânico. Seres Anaeróbios: ESTRITOS: só realiza um dos processos anaeróbios(fermentação ou respiração anaeróbia) Ex.: Clostridium tetani FACULTATIVAS: realizam fermentação ou respiração aeróbia. Ex.: Sacharomyces cerevisiae Procedimento: Glicose degradada em substâncias orgânicas mais simples como : ácido lático (fermentação lática) e álcool etílico (fermentação alcoólica)

23 5.1 Fermentação Lática O piruvato é transformado em ácido lático. Realizada por bactérias, fungos protozoários e por algumas células do tecido muscular humano. Exemplos: Cãibra: fermentação devido à insuficiência de O 2 Azedamento do leite. Produção de conservas.

24 Glicólise Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 ATP Piruvato (3 C) NADH Ácido lático 3 C NAD Ácido lático 3 C NAD Fermentação Lática

25 5.2 Fermentação Alcoólica O piruvato é transformado em álcool etílico. Realizada por bactérias e leveduras. Exemplos: Sacharomyces cerevisiae  produção de bebidas alcoólicas (vinho e cerveja) Levedo  fabricação de pão.

26 Glicólise Glicose (6 C) C 6 H 12 O 6 ATP Piruvato (3 C) NADH CO 2 Álcool etílico 3 C NAD Fermentação Alcoólica

27 Glicólise Glicose (6C) C 6 H 12 O 6 ATP NADH Ácido acético 3 C CO 2 NAD NADH 2 H2OH2O Ácido acético 3 C CO 2 NAD NADH 2 H2OH2O Piruvato (3 C) Fermentação Acética

28 Glicose  ácido lático + 2 ATP Fermentação Lática Glicose  álcool etílico + CO 2 + 2 ATP Fermentação Alcoólica Glicose  ácido acético + CO 2 + 2 ATP Fermentação Acética Glicose + O 2  CO 2 + H 2 O + 36 ou 38 ATP Respiração Resumo dos Tipos de fermentação e a respiração