Aula 7 - Fotossíntese e Fermentação (2)

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METABOLISMO ENERGÉTICO
Profª. Me. Lorena Pantaleon
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Reações Químicas
Podem ser de 2 tipos:
Catabólicas (ou degradativas): Liberam energia
Anabólicas (ou biossintéticas): Consomem energia
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Fontes de Energia
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Seres vivos obtém energia:
De moléculas químicas (nutrientes)
Proveniente da luz
Coenzimas Carreadoras de Elétrons 
Atuam removendo elétrons do substrato e os doando a outras moléculas em reações subsequentes
As mais importantes são:
: Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo 
: Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato 
FAD: Flavina Adenina Nucleotídeo
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NAD
Uma coenzima derivada da Vitamina B3
Captura e íons (é um aceptor)
São moléculas energéticas que serão utilizadas na fabricação do ATP
: quando não está capturando e H
NADH: forma reduzida do NAD, após a captura e H
Moléculas Energéticas
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Adenosina TriFosfato
Nicotinamida Adenina Dinucleótido
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Uso da Glicose
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Estoque: Anabolismo
Glicólise
Ciclo das Pentoses
Oxidação: Catabolismo
Glicose
Glicogênio, amido e sacarose
Piruvato
Ribose 5-Fosfato
Glicólise
Ou Via Glicolítica
É a quebra parcial de uma molécula de glicose
Principal via metabólica dos processos fermentativos
1ª etapa do processo de respiração celular
Além da glicose, manose, galactose e frutose podem ser usados como substrato
Ocorre no citoplasma das células
Processo anaeróbio 
É uma sequência de 10 reações catalisadas por enzimas específicas
Parte da energia livre liberada é conservada na forma de moléculas de ATP
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3 processos metabólicos utilizam glicose para obtenção de energia:
a. Glicólise
b. Fermentação
c. Respiração Celular
Glicólise
ATP e são os transportadores
ATP ADP+P: carrega energia pela ligação entre fosfatos
: carrega 2 átomos de H 
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2 ATP
2 ADP+2P
 e ATP
 e ATP
Piruvato = Ácido Pirúvico
Glicose (𝐶_6 𝐻_12 𝑂_6)
(𝐶_3 𝐻_6 𝑂_3)
Piruvato (𝐶_3 𝐻_4 𝑂_3)
(𝐶_3 𝐻_6 𝑂_3)
Piruvato (𝐶_3 𝐻_4 𝑂_3)
 
 
 
 
 
Visão Geral da Glicólise
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2ATP são utilizados para quebrar a Glicose (6C) em 2 moléculas de 3C
Na molécula de Glicose são adicionados os 2P residuais da quebra do ATP em ADP+P
2ADP residuais, formando Frutose-1,6-difosfato, uma molécula muito instável
Frutose-1,6-difosfato se quebra em 2 moléculas de 3C + P (gliceraldeído-3-fosfato) e libera 4 elétrons e 4 Hidrogênios 
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Fase I da Glicólise: Reações de investimento energético
Elétrons e Hidrogênios liberados são capturados por 2 moléculas de formando 2 NADH + 2 
Cada molécula de NAD captura apenas 1 
2P também são adicionados por enzimas específicas para garantir a permanência da molécula dentro do citoplasma 
As 2 moléculas liberam os 2P que se unem a 2ADP, formando no total, 4ATPs
Quando os Ps são perdidos, há a formação de piruvato (2 no total)
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Fase II da Glicólise:
Reações Produtoras de Energia 
+ 2 
Glicólise - Saldo
Utiliza: 2ATP e 2 
Produz: 4ATP e 2 NADH + 2
Saldo: 2ATP
Equação geral:
Não produz nem água nem gás carbônico 
Não tem a participação do oxigênio, é uma fase anaeróbia 
Piruvatos na presença de oxigênio, continuam na cascata da respiração celular
Piruvatos na ausência de oxigênio, sofrem fermentação e serão transformados em ácido lático, ácido acético ou etanol 
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FERMENTAÇÃO
Respiração Anaeróbia
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Fermentação - Introdução
Processo de produção de energia (ATP) sem a utilização de (anaeróbio) 
Processo pelo qual a matéria orgânica é parcialmente degradada e a energia química nela armazenada é liberada e utilizada na produção de moléculas de ATP
Organismos que realizam fermentação podem ser estritos ou facultativos 
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Fermentação - Introdução
Tem inicio com a degradação da molécula de glicose (6C)
Objetivo: retirar as energias de ligação carbônicas e transferir para as ligações entre fosfatos do ATP (ADP + P)
Glicólise: quebra da glicose 2 moléculas de Piruvato (3C cada)
Com a glicólise, são liberados 2 NADH
Piruvato ():
Na presença de : levado para mitocôndria para o processo de respiração celular
Na carência de : sofre fermentação 
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Etapas da Fermentação
Glicólise: degradação da glicose em ácido pirúvico (ou piruvato)
Redução do piruvato que leva a formação dos produtos da fermentação
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Fermentação
Mediante seu produto final, a fermentação pode ser classificada em:
Alcoólica
Láctica 
Acética 
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Fermentação Láctica
Processo que utiliza 2 moléculas de glicose para formar ácido láctico e ATP
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Piruvato é reduzido a ácido láctico, uma molécula com 3C
Realizada por bactérias, fungos e fibras musculares de mamíferos
Fabricação de yogurte, leite fermentado, queijo
Fermentação Láctica
Nas fibras musculares de mamíferos:
Durante atividade física intensa, mitocôndrias não conseguem suprir a demanda de oxigênio 
Assim, as fibras musculares iniciam, concomitantemente, o processo de fermentação láctea 
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Fermentação Láctica
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Piruvato (𝐶_3 𝐻_4 𝑂_3)
Ácido Lático (𝐶_3 𝐻_6 𝑂_3)
 
 
Fermentação Láctica
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Fermentação Alcoólica
Processo que utiliza 2 moléculas de glicose para formar etanol, e ATP
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Piruvato é reduzido a etanol, uma molécula com 2C
Realizada por bactérias e fungos 
Etanol produzido é utilizado como combustível e fabricação de bebidas alcóolicas 
Fabricação de bolos e pães 
Fermentação Alcóolica
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Piruvato (𝐶_3 𝐻_4 𝑂_3)
Acetaldeído (𝐶_2 𝐻_4 𝑂)
Etanol (𝐶_2 𝐻_6 𝑂)
 
 
 
Fermentação Alcoólica
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Fermentação Alcoólica
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Fermentação Acética
Realizado acetobacters
Transformação do piruvato em ácido acético 
Fabricação de vinagre
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Fermentação Acética
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Piruvato (𝐶_3 𝐻_4 𝑂_3)
Ácido acético (〖𝐶𝐻〗_3 𝐶𝑂𝑂𝐻)
 
 
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FOTOSSÍNTESE
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Fotossíntese
Processo de conversão de energia solar em energia química para síntese de compostos orgânicos baseada em e 
Principal responsável pela entrada de energia na biosfera
Processo realizado por organismos autotróficos fotossintetizantes
Organismos Fotossintetizantes:
Plantas verdes
Organismos eucarióticos microscópicos: algas, euglenas, dinoflagelados e diatomáceas
Organismos procarióticos: cianobactérias (algas azuis)e bactérias sulfurosas
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Fotossíntese
Organismos fotossintetizantes
Presença de cloroplasto
Cloroplasto
Estrutura
Matriz = Estroma
Onde estão os tilacoides
2 membranas liporoteicas
Externa – lisa
Interna – tilacóides
Granum: pilha de tilacoides
Grana: conjunto de granum do cloroplasto
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Organela membranosa
Fotossíntese - Etapas
Fase Clara
Etapa Fotoquímica
Transformação da energia proveniente da luz solar em energia química
Fotólise da água: quebra da água pela energia luminosa
Fotofosforilação: formação de ATP e NADPH
Pode ser cíclica ou acíclica
Fase Escura
Etapa Química
Fabricação de açúcar
Ciclo de Calvin
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Fase Clara
Fotossíntese
Fase Clara
Ocorre na membrana dos tilacóides, onde está a clorofila
- pigmento que absorve a energia luminosa
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Clorofila P680 no Fotossistema II
Comprimento de onda luminosa que é absorvido 
Átomos altamente energizados = elétrons têm tendência de se afastar do núcleo e ir para um nível mais externo
Clorofila energizada – elétrons se afastam dela 
Quando os elétrons estão perdendo energia, eles não voltam para mesma clorofila, mas sim vão para a P700
Para chegar a P700, o elétron vai perdendo gradativamente sua energia 
Perda de energia faz o bombeamento de íons para dentro do tilacóide 
Energia de movimentação desses íons será utilizada para a síntese de ATP (ADP + P) por fotofosforilação
Moléculas carreadoras de elétrons de uma clorofila para outra 
Luz solar é absorvida pela Clorofila P700 no Fotossistema I
Elétrons perdidos são transferidos para a Coenzima NADP, que com 2 e forma NADPH, uma molécula altamente energizada carregadora de H
ATP e NADPH serão utilizadas na Fase Escura da Fotossíntese (Ciclo de Calvin)
Fotofosforilação Acíclica
Quando uma clorofila perde elétrons, ela fica instável, mas rapidamente recebe os elétrons vindos do Fotossistema II
A P680 não recebe reposiçãodos elétrons perdidos de outra Clorofila, mas sim da quebra da molécula de água = Fotólise da água: Quebra de utilizando energia luminosa 
Quebra de libera elétrons, utilizado para repor os que foram perdidos pela P680
Quebra de libera , que é utilizado na respiração dos animais 
Quebra de libera , que é utilizado na síntese de NADPH ou de ATP
Se o elétron não é energizado o suficiente, ele volta para a Clorofila de origem, no processo de Fofosfilação Cíclica
Há somente produção de ATP
Cadeia Transportadora de 
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PSII: Fotossistema II
PSI: Fotossistema I
Com as clorofilas 
Proteínas carreadoras de :
PQ: Plastoquinona
Citocromo
PC: Plastocianina
Fd: Ferrodoxina
FNR: NADP redutase
ATP sintase: fabricação de ATP pela movimentação de 
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No PSII:
Absorção de luz pelas Clorofilas
 Perda de 
Reposição pela fotólise da água 
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 transportados:
PQ – Cyt - PC
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No PSI:
Absorção de luz pelas Clorofilas
 Perda de para Fd
Reposição de vindos do PSII 
 transferidos para formação de NADPH
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ATP sintase:
 presentes dentro do tilacóide passam por essa proteína, produzindo energia necessária para a Fotofosforilação e formar ATP
Fotofosrilação Acíclica
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Fase Escura
Fotossíntese
Fase Escura
Fonte energética: ATP e NADPH produzidos na fase clara
Captura de para realizar o Ciclo de Calvin
Acontece no estroma (espaço interno do cloroplasto)
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3 moléculas de Ribulose Bifosfato (5C - RuBP)
RuBP se fixa ao atmosférico (ação da enzima RuBisCo) formando 6 moléculas de PGA (Ácido Fosfoglicérico - 3C)
PGA utiliza 6 ATP e 6 NADPH 
Formação de 6 moléculas de PGAL (Aldeído Fosfoglicério - 3C) 
1 dessas moléculas é destinada para formação de açúcar
As outras 5 se recombinam, com a utilização de 3 ATP, em 3 RuBP
Reínicio do Ciclo de Calvin
A cada 2 ciclos há a formação de 1 glicose 
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Ou Ciclo das Pentoses
Ciclo de Calvin
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Glicose produzida é utilizada nas mitocôndrias para respiração celular
ATP produzido na Fase Clara é consumido para a síntese de açúcar na Fase Escura 
Fotossíntese
Fase Clara: 
Utilização de água e de luz para a produção de ATP e NADPH, com liberação de 
Transferência de energia solar para moléculas químicas utilizadas na Fase Escura
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Fotossíntese
Fase Escura: 
Utilização do atmosférico, ATP e NADPH para a produção de açúcar (glicose, sacarose e amido)
ADP + P e NADP residuais são enviados para Fase Clara
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Fotossíntese
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Fotossíntese
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Fotossíntese
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Processo essencial para a existência da vida na Terra
Garante a presença de oxigênio atmosférico
Responsável pela produção de energia para praticamente todos os seres vivos
Organismos autotróficos fotossintetizantes são a base das cadeias alimentares terrestres e aquáticas
Obrigada!
Bom feriado!