2º EM Biologia Professor João C4 | H13, 14, 15 RESPIRAÇÃO CELULAR.

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1 2º EM Biologia Professor João C4 | H13, 14, 15 RESPIRAÇÃO CELULAR

2 Nos alimentamos diariamente de inúmeros compostos orgânicos como:
Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Nos alimentamos diariamente de inúmeros compostos orgânicos como: Carboidratos Proteínas Lipídios Que podem servir como fonte de energia para as células. O que elas fazem então? Elas convertem a energia presente nessas moléculas de carboidratos, assim como proteínas e lipídios, em um único tipo de molécula de energia, chamada de ATP. Dessa forma, ao invés de ter de lidar com vários tipos de moléculas como carboidratos, proteínas e lipídios, a célula lida só com uma, que é a ATP. Mas seria muito complicado pra célula se ela usasse diretamente essas fontes para conseguir energia, pois precisariam de muitas enzimas em seu interior para poder quebrar as moléculas desses compostos e transformar em energia. As células, sozinhas, teriam que ter uma quantidade enorme de enzimas pra isso e seria um processo lento demais pra quantidade de energia que as células precisam

3 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 O que é ATP? A ATP é um molécula formada por uma molécula de Adenina ligado à uma molécula de Ribose que, por sua vez, é ligada em três Fosfatos. Quando o organismo quer armazenar energia, ele converte carboidrato em lipídios (gordura). O ATP é produzido para fornecer energia para célula imediatamente e não para armazenar energia. Quando essas ligações são rompidas, acontece a liberação de energia para a célula realizar seu trabalho. Energia!

4 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Como podem ver, a função da Respiração Celular é transformar energia contida em compostos orgânicos em ATP para este fornecer energia para a célula.

5 Como funciona a respiração celular?
C4 | H13, 14, 15 Como funciona a respiração celular?

6 É melhor entender algumas coisas antes:
Respiração celular C4 | H13, 14, 15 É melhor entender algumas coisas antes: As células conseguem energia quando oxidam (queimam) as moléculas de glicose A glicose é o combustível mais comum para as células: C6 H12 O6 Fórmula química da Glicose, com seis átomos de carbono (C6), doze átomos de hidrogênio (H12) e seis átomos de oxigênio (O6).

7 É melhor entender algumas coisas antes:
Respiração celular C4 | H13, 14, 15 É melhor entender algumas coisas antes: A respiração celular possui três etapas. Glicólise Ciclo de Krebs Cadeia respiratória Acontecem na mitocôndria

8 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Glicólise A glicólise é uma sequência de inúmeras reações químicas (no total dez) que tem como objetivo quebrar as moléculas de glicose. A palavra vem do grego Glykos (que significa açúcar) + Lysis (quebra); quebra do açúcar. A Glicólise vai acontecer, dentro da célula, no hialoplasma (que é um fluído no interior das células onde as organelas ficam suspensas)

9 Glicólise Glicose Piruvato (6 Carbonos) (3 carbonos)
Respiração celular C4 | H13, 14, 15 A Glicose chega nesse processo e é quebrada, seus átomos se separam. As moléculas de NAD+ tem uma importante capacidade de capturar elétrons de hidrogênio e o transportarem. É muito importante na terceira etapa de respiração celular para gerar uma grande quantidade de ATP. Glicose (6 Carbonos) Dessa quebra da Glicose, vão surgir três componentes menores Glicólise Surgem duas moléculas de ATP já de imediato nessa primeira etapa de respiração celular 2NADH 2ATP E temos o Piruvato, ou ácido pirúvico, que vai nos levar à segunda etapa da respiração celular. Piruvato (3 carbonos)

10 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 A Glicólise – que é a primeira etapa da respiração celular – não precisa de oxigênio para acontecer, por isso é chamada de anaeróbica (nome que se dá quando não depende de oxigênio). A próxima etapa – o ciclo de Krebs – depende de oxigênio, por isso é considerada aeróbica (que depende de oxigênio). Quando não há oxigênio para ir para a próxima etapa, o Piruvato é - ainda no citoplasma - transformado em Etanol + CO2, chamado também de Ácido Lático. A esse processo de transformação do Piruvato em Ácido Lático (quando não há oxigênio), dá-se o nome de Fermentação.

11 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Ciclo de Krebs Os dois Piruvatos, que foram produzidos na glicólise, saem do citoplasma e são enviados para a mitocôndria CO2 C C C Piruvato CO2 C O Piruvato possui três carbonos, porém um deles é separado e transformado em CO2 quando entra na mitocôndria. C C Piruvato

12 Durante essa seqüência de reações são liberados:
Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Durante essa seqüência de reações são liberados: 2 CO2 1 ATP 4 NADH (1 da formação do acetil-CoA e 3 do ciclo de Krebs) 1 FADH2 Para cada Piruvato. Esse Acetil (2C) vai reagir com uma enzima presente na mitocôndria que é chamada de Coenzima A (CoA), formando Acetil-CoA e NADH Quando perde um de seus carbonos, o piruvato (3C) se transforma em Acetil (2C) NADH C C Acetil-CoA Piruvato Acetil O FADH2 possui a mesma função do NADH que é carregar elétrons ricos em em energia para a cadeia respiratória (última e terceira etapa). Coenzima A O Acetil-CoA entra numa sequência de reações que se chama Ciclo de Krebs

13 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Cadeia respiratória A terceira e última etapa da respiração celular acontece nas cristas mitocondriais e depende principalmente das moléculas de NADH e FADH2 que carregam elétrons ricos em energia (originadas das etapas anteriores). É essa energia que vai ser usada para produzir uma enorme quantidade de ATP. 34 ADP 34 ATP 38

14 Respiração celular C4 | H13, 14, 15 O único caminho dos H+ é passar pela enzima ATP Sintase, que se movimenta com a passagem de H+. Três dessas proteínas vão utilizar a energia desses elétrons energizados para bombear íons H+ para o espaço intermembranoso. Os elétrons ricos em energia vão passar, atraídos pelo O2 por uma série de proteínas da cadeia respiratória. Por difusão, os H+ tenderão a voltar para a matriz mitocondrial, porém, a membrana interna é impermeável ao H+ Quando os elétrons se encontrar com o O2 vai ser formado água. Sendo assim, oxigênio é o aceptor final de elétrons. Esse movimento realizado pela enzima ATP Sintase é responsável pela adição de um fosfato ao ADP formando ATP. O bombeamento de H+ para o lado intermembranoso deixa esta região altamente ácida. Isso explica o porque necessitamos tanto de oxigênio. Todas as células necessitam deste composto para a respiração. NADH e FADH2 produzidos nas etapas anteriores vão liberar elétrons ricos em energia para proteínas da membrana.

15 Balanço energético Glicólise (hialoplasma): 2 ATPs
Respiração celular C4 | H13, 14, 15 Balanço energético Glicólise (hialoplasma): 2 ATPs Ciclo de Krebs (matriz): 2 ATPs Cadeia respiratória (cristas): 34 ATPs Total: 38 ATPs