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Apostila Bioenergética - Prof. Thayana Monteiro

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Apostila bioenergética BIOLOGIA – 2º ciclo – 1ºano do ensino médio 
 
 
 
 
RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA 
Há 2 tipos principais de fermentação: a alcoólica e a láctica. Ambas produzem 2 ATP no final do 
processo. 
A fermentação alcoólica 
GLICÓLISE: a glicose é quebrada originando 2 moléculas de ácido pirúvico, 2 NADH2 e um saldo 
energético positivo de 2ATP. 
Em seguida o ácido pirúvico formado é descarboxilado, originando aldeído acético e CO2, sob a ação 
de enzimas denominadas descarboxilases. O aldeído acético, então, atua como receptor de 
hidrogênios do NADH2 e se converte em álcool etílico. 
A fermentação láctica 
GLICÓLISE: a glicose é quebrada exatamente como na fermentação alcoólica. Porém, na fermentação 
láctica o aceptor de hidrogênios é o próprio ácido pirúvico, que se converte em ácido láctico. 
Portanto não havendo descarboxilação do ácido píruvico, não ocorre formação de CO2. 
C6H12O6 ⇒ 2C3H6O3 + 2ATP 
 
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RESPIRAÇÃO AERÓBICA 
A respiração aeróbica se desenvolve, sobretudo nas mitocôndrias, organelas citoplasmáticas que 
atuam como verdadeiras "usinas" de energia. 
C6H12O6 + O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + energia 
1º Glicólise 
A glicólise consiste na transformação de uma molécula de glicose, ao longo de várias etapas, em duas 
moléculas de ácido pirúvico. 
Nesse processo são liberados quatro hidrogênios, que se combinam dois a dois o NAD (nicotinamida-
adenina-dinucleotídio). Ao receber os hidrogênios, cada molécula de NAD se transforma em NADH2. 
Durante o processo, é liberada energia suficiente para a síntese de 2 ATP. 
Obs: A glicólise é um fenômeno que ocorre no hialoplasma, sem a participação do O2. 
 
 
2ª etapa: Ciclo de Krebs 
 
As moléculas de ácido pirúvico resultantes da degradação da glicose penetram no interior das 
mitocôndrias, e na matriz mitocondrial ocorrerá a respiração propriamente dita. Cada ácido pirúvico 
reage com uma molécula da substância conhecida como coenzima A, originando três tipos de 
produtos: acetil-coenzima A, gás carbônico e hidrogênios. 
O CO2 é liberado e os hidrogênios são capturados por uma molécula de NADH2 formadas nessa 
reação. Estas, participarão da cadeia respiratória. 
 
Em seguida, cada molécula de acetil-CoA reage com uma molécula de ácido oxalacético, resultando 
em citrato (ácido cítrico) e coenzima A, conforme mostra a equação abaixo: 
 1 acetil-CoA + 1 ácido oxalacético 1 ácido cítrico + 1 CoA 
 (2 carbonos) (4 carbonos) (6 carbonos) 
Cada ácido cítrico dará inicio assim, ao ciclo de Krebs, durante o qual se transforma sucessivamente 
em outros compostos orgânicos com perda da carbono (CO2). 
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C6H12O6 + 6 O2 ⇒ CO2 + 6 H2O + 38 ATP 
 
CADEIA RESPIRATÓRIA 
Como vimos, foram liberados quatro hidrogênios durante a glicólise, que foram capturados por duas 
moléculas de NADH2. 
Na reação de cada ácido pirúvico com a coenzima A formam-se mais duas moléculas de NADH2. 
No ciclo de Krebs, dos oito hidrogênios liberados, seis se combinam com três moléculas de NAD, 
formando três moléculas de NADH2, e dois se combinam com o FAD, formando uma molécula de 
FADH2. 
 
 
Aceptores de hidrogênio da cadeia respiratória 
As moléculas de NAD, de FAD e de citocromos que participam da cadeia respiratória captam 
hidrogênios e os transferem, através de reações que liberam energia, para um aceptor seguinte. 
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Cada molécula de NADH2 que inicia a cadeia respiratória leva à formação de três moléculas de ATP a 
partir de três moléculas de ADP e três grupos fosfatos como pode ser visto na equação a seguir: 
1 NADH2 + ½ O2 + 3 ADP + 3P 1 H2O + 3 ATP + 1 NAD 
 
Já a FADH2 formado no ciclo de Krebs leva à formação de apenas 2 ATP. 
1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2P 1 H2O + 2 ATP + 1 FAD 
1 C6H12O6 + 6 O2 + 38 ADP + 38 P 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP 
 
SALDO de ATP por molécula de glicóse: 
Fase Aceptores ATP 
Glicólise 2 NADH 2ATP 
Ciclo de Krebs (por A. pirúvico) 4NADH + 4NADH 2ATP 
 1FADH + 1FADH 
Cadeia respiratória 10NADH 30ATP 
 2FADH 4ATP 
TOTAL 10NADH + 2FADH 38ATP 
 
FOTOSSÍNTESE 
A fase escura da fotossíntese não precisa ocorrer no escuro. O que o nome quer indicar é que ela 
ocorre mesmo na ausência de luz – ela só precisa de ATP e NADH2 para ocorrer. 
 
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CICLO DE CALVIN 
 
 
EXERCÍCIOS 
1. (PUC-SP) Assinale a afirmação que não está correta sobre as mitocôndrias: 
a) apresentam, em células vegetais, pigmentos fotossintetizantes. 
b) têm capacidade de realizar síntese de proteínas. 
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c) possuem em sua matriz enzimas responsáveis pela catálise das reações do ciclo de Krebs. 
d) armazenam grande quantidade de energia sob a forma de ATP, através da fosforilização oxidativa. 
e) têm capacidade de auto reprodução. 
 
2. (PUC-CAMPINAS) Assinale a equação química que melhor representa a fermentação alcoólica 
a) 6 CO2 + 6 H2O ----->6 O2 + C6H12O6 
b) C6H12O6 -----> 2 C2H5OH + 2 CO2 
c) C6H12O + 6 O2 -----> 6 CO2 + 6 H2O 
d) C18H36O2 + 26 O2 -----> 18 CO2 + 18 H2O 
e) C4H6O5 + 3 O2 -----> 4 CO2 + 3 H2O 
 
3. (STA. CASA) Em alguns micro-organismos , o piruvato, proveniente da glicose, é posteriormente 
metabolizado anaerobicamente para produzir moléculas de etanol. Esta produção de álcool a partir 
de açúcar é a: 
a) anaerobiose. 
b) glicólise parcial. 
c) fermentação. 
d) alcoolização. 
e) microbiose. 
 
4. (UF-CE) Quanto ao processo respiratório nos seres vivos, podemos afirmar corretamente (mais de 
uma alternativa pode ser correta): 
(01) O processo respiratório tem como função primordial a formação da molécula de ATP. 
(02) Na respiração celular dos seres vivos superiores (aeróbios), a molécula de glicose é degradada 
em CO2 e H2O. 
(04) A equação da respiração é a que se segue: C6H12O6 + 6 O2 -----> 6 CO2 + 6 H2O + ENERGIA 
(08) As células musculares dos animais superiores necessitam tanto mais de oxigênio quanto mais 
intensa for a sua atividade. 
(16) A glicólise ocorre a nível do citoplasma celular e tem como produto final o ácido pirúvico. 
(32) Em condições de deficiência de oxigênio, uma célula muscular passa a transformar ácido pirúvico 
em ácido lático. 
 
5.(UFCE-CE). Indique as alternativas corretas relativas ao processo respiratório: 
(01) O processo fermentativo libera menos energia que a respiração aeróbia, visto que na 
fermentação a quebra da glicose é incompleta. 
(02) O processo fermentativo ocorre em ausência de oxigênio e apresenta um saldo de 2 (duas) 
moIéculas de ATP por molécula de glicose. 
(04) Os tipos de fermentação mais conhecidos são a fermentação láctica e alcoólica, que se 
apresentam idênticas até a formação do ácido pirúvico. 
(08) A respiração aeróbia ocorre exclusivamente no interior das mitocôndrias e consegue formar 38 
ATP por molécula de glicose oxidada. 
(16) As principais substâncias aceptoras intermediárias de hidrogênio no processo respiratório 
aeróbio são: NAD e FAD. 
Dê como resposta a soma dos números das opções corretas. ( ) 
 
6. (Ufrs 2011) A fotossíntese consiste em um processo metabólico pelo qual a energia da luz solar é 
utilizada na conversão de dióxido de carbono e de água em carboidratos e oxigênio. 
Com relação a esse processo, considere as seguintes afirmações. 
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I. A produção de carboidratos ocorre na etapa fotoquímica. 
II. A água é a fonte do oxigênio produzido pela fotossíntese. 
III. A etapa química ocorre no estroma dos cloroplastos. 
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas I e III. 
d) Apenas II e III. 
e) I, II e III. 
 
7. (Uepg 2011) Quanto ao processo