Respiração Celular Para quê fazer respiração?

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1 Respiração Celular Para quê fazer respiração?
Nos alimentamos diariamente de diversos compostos orgânicos: carboidratos, lipídios, proteínas, todos estes compostos podem servir de fonte de energia para a célula. Porém, seria complicado para a célula ter que obter energia diretamente dessas fontes, pois a célula teria que estar equipada com uma quantidade grande de enzimas para realizar esse mecanismo. Dessa maneira as células convertem a energia de diversos compostos orgânicos: lipídios, proteínas, carboidratos e armazenam em um só tipo de molécula energética: o ATP Modelo Espacial do ATP

2 Como podemos perceber o ATP é um nucleotídeo de RNA
Respiração Celular Estrutura do ATP O ATP consiste numa molécula de Adenina, unida a uma molécula de Ribose que se liga a três fosfatos Quando o organismo quer armazenar energia a longo prazo ele o faz convertendo carboidratos em lipídios. O ATP é produzido para fornecer energia para célula imediatamente e não para armazenar energia. Quando o essas ligações são rompidas há liberação de energia que a célula utiliza para realizar trabalho. As ligações entre os grupos fosfatos do ATP possui grande quantidade de energia armazenada. Como podemos perceber o ATP é um nucleotídeo de RNA Então, o objetivo da Respiraçao Celular é converter energia contida em compostos orgânicos em ATP para este fornecer energia para a célula. Energia!

3 O combustível mais comum para as células é a glicose. C6H12O6
Visão Geral da Respiração O combustível mais comum para as células é a glicose. C6H12O6 As células obtém energia quando oxidam (queimam) a glicose A respiração celular é dividida em 3 Etapas 1) Glicólise 2) Ciclo de Krebs 3) Cadeia Respiratória

4 Duas fases da Respiração Celular irão ocorrer nas mitocôndrias
A Mitocôndria Duas fases da Respiração Celular irão ocorrer nas mitocôndrias Ciclo de Krebs na Matriz Cadeia Respiratória nas Cristas Mitocondriais A função principal das mitocôndrias é converter a energia química potencial de moléculas orgânicas em uma forma que as células possam utilizá-la. Esse mecanismo de conversão chama-se respiração celular e a moeda energética produzida ATP. Por possuir DNA próprio as mitocôndrias possuem a capacidade de sintetizar suas próprias proteínas, além de se auto-duplicar independentemente da célula. Possui 2 membranas: uma externa que possui a função de proteger a organela e outra interna que se dobra formando pregas em várias posições aumentando a área de superfície e formando as Cristas Mitocondriais. São organelas alongadas em forma de bastonete, presente em praticamente todas as células eucariotas. Seu número na célula varia de um a centenas dependendo do tipo celular. A região limitada pela membrana interna é conhecida como Matriz Mitocondrial. Nesse ambiente estão presentes diversos tipos de proteínas, ribossomos e DNA mitocondrial, além de outros componentes químicos.

5 Respiração Celular A glicólise não necessita de oxigênio para ocorrer. As etapas seguintes são aeróbias, só ocorrendo se existir oxigênio disponível. Na falta desse gás o piruvato é convertido em Etanol + CO2 ou Ácido Lático. Processo denominado Fermentação. Glicólise – 1ª Etapa da Respiração Local: Citoplasma da célula Uma molécula de glicose é quebrada em duas moléculas de Piruvato (Ácido Pirúvico), com saldo líquido de 2 ATPs e 2 NADH. O NAD+ possui capacidade de captar elétrons energizados e íons H+, sendo assim denominados os transportadores de elétrons hidrogênios da respiração. A glicólise (do grego glykos, açúcar, e lysis, quebra) é uma sequência de 10 reações que ocorrem no citoplasma. Glicólise

6 Respiração Celular O2 ausente Fermentação Citoplasma O2 presente
Glicólise – 1ª Etapa da Respiração O2 ausente Fermentação Citoplasma O2 presente Respiração Mitocôndria

7 Para cada 2 piruvatos que entram no ciclo são liberados:
Respiração Celular Ciclo de Krebs – 2ª Etapa da Respiração Local: Matriz Mitocondrial NAD+ 2CO2 CoA O Acetil-CoA entra numa seqüência de reações que nós chamamos de Ciclo de Krebs Durante essa seqüência de reações são liberados 2 CO2, 1 ATP, 4 NADH e 1 FADH2 para cada Piruvato. Em seguida o piruvato converte-se em Acetil (2C) que reage com a Coenzima A (CoA) formando o Acetil-CoA e NADH. Dessa maneira, dizemos que a respiração corresponde a oxidação completa da glicose, transformando-a em 6CO2 O FADH2 possui a mesma função do NADH que é carregar elétrons ricos em em energia para a cadeia respiratória (última etapa). Repare que a glicose possuia 6 carbonos, foi quebrada em 2 piruvatos (3C) e estes foram convertidos em CO2 Cada Piruvato possui 3 carbonos. Ao entrar na mitocôndria um carbono é retirado e sai como CO2. Para cada 2 piruvatos que entram no ciclo são liberados: 6 CO2 8 NADH 2 FADH2 2 ATPs 2 NADH 2 Piruvato (3C) Os dois piruvatos produzidos na glicólise no citoplasma migram para a mitocôndria

8 Respiração Celular Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração
Local: Crista Mitocondrial NADH e FADH2 carregam elétrons ricos em energia que foram extraídos da Glicose. É a energia desses elétrons que a cadeia respiratória utiliza para produzir muitos ATPs (32)

9 Respiração Celular Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração
Local: Crista Mitocondrial Espaço Intermembrana Matriz Mitocondrial Isso explica o porque necessitamos tanto de oxigênio. Todas as células necessitam deste composto para a respiração. Quando os elétrons se encontrar com o O2 vai ser formado água. Dizemos que o oxigênio é o aceptor final de elétrons. NADH e FADH2 produzidos nas etapas anteriores vão liberar elétrons ricos em energia para proteínas da membrana. Os elétrons ricos em energia vão passar, atraídos pelo O2 por uma séria de proteínas da cadeia respiratória. Três dessas proteínas vão utilizar a energia desses elétrons energizados para bombear íons H+ para o espaço intermembranoso.

10 Respiração Celular Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração
Local: Crista Mitocondrial Revisão do processo (visão global)

11 Fermentação Local: Citoplasma da célula Fermentação Lática
Sinônimo: Respiração Anaeróbia (Sem O2) Local: Citoplasma da célula Fermentação Lática S/ O2 Fermentação Alcóolica C/ O2 Respiração Celular (Mitocôndria)

12 Fermentação Fermentação Alcoólica

13 CO2 é o responsável pelo crescimento da massa do pão
Fermentação Fermentação Alcoólica Realizado por: Leveduras (fungos unicelulares) – Principalmente as do gênero: Saccharomyces sp. As leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo álcool etílico e gás carbônico, processo denominado fermentação alcoólica. O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico, empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas e o gás carbônico, importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da humanidade. O etanol produzido a partir da fermentação da cana de açúcar é utilizado para fabricação do álcool etílico.. O etanol produzido a partir da fermentação é utilizado para produção de bebidas alcoólicas. CO2 é o responsável pelo crescimento da massa do pão

14 Fermentação Fermentação Lática

15 A acidez provoca a coagulação das proteínas do leite que precipitam.
Fermentação Fermentação Lática A fermentação láctica é um processo fermentativo anaeróbio (não requer oxigênio) que visa degradar moléculas orgânicas para obtenção de energia quimíca, este processo é realizado por bactérias láticas e em situações de falta de oxigênio em células de músculos esqueléticos. Dois importantes gêneros de bactérias do ácido lático são Streeptococcus e lactobacillos. A fermentação do leite é realizada por bactérias que produzem ácido lático a partir da lactose. A acidez provoca a coagulação das proteínas do leite que precipitam. O leite então fica com dois aspectos a parte líquida chamada de soro, e a parte sólida formada pela coalhada (proteínas coaguladas) Lactobacillus sp. Queijo Iogurte

16 Fermentação Respiração O2 Mas...
Fermentação Lática Fermentação Lática Glicose Respiração O2 2 ATPs Ácido Lático Mas... Fibra relaxada Fibra contraída Para continuar gerando ATP as células musculares realizam em condições anaeróbicas a fermentação lática. Durante uma atividade física prolongada a quantidade de O2 que chegam as fibras é limitada. As fibras musculares são células que necessitam constantemente de O2 para realizar sua função de contração O excesso de ácido lático nos tecidos musculares pode causar vários problemas como fadiga muscular e câimbra.

17 Exercícios Resposta: C

18 Exercícios Resposta: b

19 Exercícios Resposta: C

20 Exercícios Resposta: E

21 Exercícios Resposta: B

22 Exercícios I II Resposta: A

23 Exercícios I II Resposta: VFFVVVF