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Água ● A água é um solvente universal, pois quase tudo se dilui nela ● O material precisa ter carga para se diluir na água ● Lipídio não se mistura na água porque não tem carga ● Regula o controle de temperatura do corpo ● Transporte de substâncias ● NA+CL- - NA+ se liga ao hidrogênio - CL- se liga ao oxigênio ● No sangue tem água e isso colabora para o transporte ● Toda reação química só se mistura na presença de água ● Toda vez que a temperatura começa a subir, o excesso de calor é passado para água em forma de suor ● Possui alto calor específico Proteínas ● Enzimas é um tipo de proteína ● Proteína estrutural: colágeno, cabelo ● Metabólica: enzima, defesa, anticorpo ● Reguladora: hormônio ● Defesa: anticorpo ● As proteínas são energéticas ● As grandes cadeias de proteínas são chamadas de polipeptídicas ● Na síntese de proteína caso ocorra um erro pode gerar doenças genéticas ● Ligação peptídica - Amina - radical - carboxila - Quando um grupo carboxílico reage com um grupo amina de outra ligação, libera uma molécula de água ● Estrutura das proteínas: primária, secundária, terciária e quaternária - Primária: cadeias formadas por ligações dos aminoácidos - Secundária: formada pela ligação do hidrogênio do grupo N-H de uma com o oxigênio do grupo C=O de outra. Pontes de hidrogênio - colágeno, queratina, papel dobrado - Terciária: é o resultado da dobra da estrutura primária sobre si, mediada por pontes de enxofre - Mioglobina - Quaternária: união de várias estruturas terciárias - Hemoglobina - Se essa proteína for exposta a calor ela pode perder o seu formato, se perde o seu formato original ela sofre uma desnaturação Carboidratos ● Função energética e estrutural ● Monossacarídeos: glicose, frutose e galactose ● Dissacarídeos: sacarose e galactose ● Polissacarídeos: função energética (amido e glicogênio) ou estrutural (celulose e quitina) ● Complexo - absorção lenta: amido (pães, massas, batatas, mandioca) ● Simples - absorção rápida: glicose, sacarose (açúcar), frutose (frutas, adoçantes e produtos dietéticos) Lipídeos ● Óleos, gorduras e ceras ● A menor parte do lipídio é chamado de ácidos graxos Respiração celular ● Ligado na fotossíntese ● Acontece dentro da célula ● Quebra uma molécula de glicose e ao quebrar as ligações gera energia (ATP) ● Descarboxilação é liberação do carbono ● 1º etapa: glicólise - Quebra da glicose - Acontece no citoplasma ● 2º etapa: Ciclo de krebs ou ácido cítrico - Ocorre na parte mais interna da mitocôndria - matriz mitocondrial ● 3ª etapa: cadeias de transporte de elétrons - Cristas mitocondriais - complexo de proteínas chamadas de cadeias de transporte de elétrons - Membrana mitocondrial interna ● Seguindo todas essas etapas produz 35, 36 ou 37 ATPs 1ª etapa - glicólise ● A glicose tem 6 carbonos, quebrando no meio tem 2 cadeias com 3 carbonos ● Produziu 2 ATPs e 2 NADH ● 3 Carbonos - piruvato ● Não corre descarboxilação ● C6H12O6 C6 glicólise C3 C3 piruvato CO2 formação de 2NADH C2 C2 acetil coenzima a 2ª etapa da glicólise ● Ocorre descarboxilação ● 3 carbonos em cada uma e cada uma vai liberar CO2 virando C2 ● Produziu mais 2 NADH ● Na fase da glicólise foi produzido 4 NADH ● Aconteceu no citoplasma ● ATP só produz na primeira quebra ● Produziu 2 acetil 2ª etapa - ciclo de krebs ● Começando um ciclo, entra no último, pois junto com o último forma o primeiro ● O último tem 4 carbonos - oxalacetato (último intermediário do ciclo) ● Quem entra no ciclo é o acetil que foi produzido na glicólise ● Acetil tem 2 Carbonos ● 4 carbonos do oxalacetato mais 2 carbonos do acetil = 6 carbonos - citrato ● Primeiro intermediário do ciclo - citrato 6C ● O citrato vai perder o primeiro carbono (CO2), quebrou ligação, liberando energia, formando o primeiro NADH ● Ao liberar um carbono, passa a ter 5C ● Com 5C vai quebrar mais uma ligação, liberando mais um CO2 e formando mais um NADH e ATP ● 2 NADH e 1 ATP ● Daqui para frente eu não tenho mais carbonos para perder, mas como a cadeia é C6H12O6 eu ainda tenho hidrogênios para perder, então vai ser hidrogênios que irá perder daqui para frente ● Ao perder um hidrogênio libera mais um NADH ● Perde mais um hidrogênio e libera um FADH ● Depois regenera e volta a ser oxalacetato ● Na primeira volta produziu (acetil) 3 NADH 1 FADH e 1 ATP ● Se considerar a glicólise como um todo, se multiplica por 2, pois contém 2 acetil na glicólise ● 3 NADH 1 FADH e 1 ATP vão ser usados na próxima e última fase CITRATO (6C) + 2C (ACETIL COA) 4C (OXALACETATO) CO2 + NADH2 5C 1 FADH2 CO2 + NADH2 + 1 ATP 4C 4C 1 NADH2 3ª fase - cadeia de transporte de elétrons ● O NADH2 está reduzindo, quando quebrar a ligação com o hidrogênio libera um par de elétrons ● Na membrana tem 4 proteínas chamadas de complexos ● Usamos o complexo 1, 3 e 4 ● O complexo 2 interfere, não vaza a membrana inteira, não deixa passar nada ● Quando o NADH liberar elétron e voltar a ser NAD+H esse elétron vai entrar para o primeiro complexo ● Esse elétron que foi liberado tem grande atração pelo oxigênio, porém não pode cortar caminho pelo meio, ele deve passar pela proteína, no momento que ele passa pelas proteínas - no meio está cheio de hidrogênios querendo subir, mas não conseguem passar se uma energia não estiver passando - quando a energia passar, para cada complexo, ele vai deixar passar um hidrogênio ● Passou no 1 saiu um hidrogênio, passou no 3 saiu um hidrogênio e passou no 4 saiu um hidrogênio e entrega ao oxigênio que se junta com 2 hidrogênio formando H2O ● O mais importante o NADH quando foi oxidado, o par de elétron liberado por ele permitiu a saída de 3 hidrogênios e esses hidrogênios vão dar a volta e vão passar pela enzima chamada ATP sintase e vai girar e com isso ela produz mais um par de elétrons e vai permitir que um ADP se junte com um Pi produzindo um ATP ● Se 3 hidrogênios saíram e 3 voltaram formaram 3 ATPs ● O FADH2 não tem tanta energia para entrar no complexo 1, então ele entra no 3 - os elétrons ● Se no 1 liberado pelo NADH passou pelos 3, liberaram 3 hidrogênios ● Se o FADH entra no complexo 3 e passa pelo 4, liberaram 2 hidrogênios, então somente 2 ATPS foram produzidos ● Cada NADH permite sair 3 hidrogênios, volta 3 hidrogênios e produz 3 ATPs ● Cada FADH permite sair 2 hidrogênios, volta 2 hidrogênios e produz 2 ATPs ● A respiração celular se resume nisso ● EX: Eu tenho 10 NADH e 5 FADH2 quantos ATPs eu vou ter no final? - NADH produz 3 - FADH produz 2 - 10 x 3 = 30 - 5 x 2 = 10 - 30 + 10 = 40 ATPs Essa respiração é aeróbia, pois ocorreu na presença do oxigênio Na respiração aeróbia produz por volta 38 ATPs A respiração anaeróbica ocorre sem presença de oxigênio Na respiração anaeróbica na fase mitocôndria não aconteceu então irá parar na glicólise e produz 2 ATPs ● Os microrganismos fazem respiração anaeróbica, eles quebram o açúcar mais fácilmente, o que sobra daquele açúcar quebrado, que foi parado na glicólise, ele vai virar álcool ● Nós vertebrados fazemos respiração anaeróbica na musculatura ● Existem alguns casos que na hora que está fazendo exercícios falta oxigênio na musculatura e entra no processo de anaerobiose e neste momento não vai para o ciclo de krebs e nem para a cadeia de transporte elétrons e quebra o açúcar parcialmente o que sobra vira lactato e ácido lático ● A energia liberada fora dos pontos de acoplamento é utilizada na produção de calor ● Qualquer proteína produzida fora do cte é produzido fora do substrato - fosforilação a nível do substrato ● 5 glicose - pentose dna e rna ● 2 carbonos - acetil ● 3 carbonos - piruvato ● Após dividir vários acetil e formar 14 carbonos, forma-se ácidos graxos ● Metabolismo dos glicídios - açúcar Inibidores da cadeia respiratória ● Substâncias que interrompem o fluxo de elétrons, impedindo o consumo de oxigênio e a formação de ATP ● Rotenona (inseticida) - inibe a NADH desidrogenase, o inseto morre por falta de energia ● Antimicina (antibiótico) - inibe o citocromo e parte de produção de ATP ● Cianeto, CO, ácido sulfúrico- inibe oxigênio, interfere na cadeia de transporte de elétrons Desacopladores da cadeia respiratória ● Substância que não impedem o fluxo de elétrons e nem o consumo de oxigênio, mas não há formação de ATP ● Oligomicina - inibe a enzima ATPsintase ● Arsenato - liga-se ao ADP no local do fosfato ● 2-4 dinitrofenol - desestabiliza a membrana permitindo a passagem livre do H+ para a matriz mitocondrial sem que o mesmo ative a ATPsintase Glicólise ● Quebra da glicose ● Oxidação da glicose que ocorre no citosol da célula formando ATP e os produtos finais - piruvato e lactato - Piruvato: glicólise aeróbica - Lactato: glicólise anaeróbica ● Alanina: aminoácido Fotossíntese ● Captar energia solar, converter energia química e formar novas ligações ● Reuniu 6 moléculas de CO2 com 12 moléculas de H2O ● Coleta a luz solar, utilizando pigmento chamado clorofila, fazendo isso consegui juntar 6 moléculas de CO2 com 12 moléculas de H2O e tem como resultado final uma molécula de açúcar (glicose), 6 moléculas de H2O e 6 moléculas de O LUZ 6CO2 + 12H20 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 CLOROFILA ● Dividida em duas fases: fotoquímica e química ● Na fotoquímica: ocorre na membrana do tilacóide ● Na química: ocorre no estroma - região entre os tilacóides Fotoquímica ● Coletar energia solar ● Essa energia solar vai passar por uma cadeia de transporte de elétrons tendo como resultado final o NADPH e ATP ● Produção de NADPH e ATP ● Só ocorre se tiver luz ● Ocorre no tilacóide ● Transporte de elétrons da fotossíntese 2 para 1 ● Fotólise Química ● Ocorre no estroma ● Não depende da luz ● Dividida em 3 etapas: fixar CO2, produzir açúcar e regenerar a rubise Fase fotoquímica ● Centro de reação do fotossistema 2 (começo): p680 ● Fotossistema 1: p700 ● Quando a energia sai da p680 para a p700 ela fica instável e para ficar estável de novo faz se a fotólise (quebra a molécula de água, ela libera energia e torna estável de novo) e assim vem o oxigênio ● Por que a p700 nunca fica instável por muito tempo? porque eu restabeleço a energia dela com a energia que vem da p680 ● A p680 e p700 serve para carregar os elétrons de um lado para outro ● No fotossistema 2 é para levar de uma para outra e no fotossistema 1 é para produzir NADPH Ciclo de calvin 3x5C CCCCC CCCCC Ribulose 1; 5 bifosfato ou rubisco CCCCC ● As 3 enzimas vão andar juntas, cada 3 fileiras tem 5 carbonos ● 3 rubiscos ● As 3 vão começar a dar a primeira volta e vão encontrar o CO2 e cada um vai pegar um CO2 e vai passar a ter 3 de 6 3x6C CCCCCC CCCCCC GLICOSE CCCCCC ● Quebra cada glicose no meio gerando Gliceraldeído 3 fosfato 6x3C CCC CCC CCC CCC CCC CCC Gliceraldeído 3 fosfato ● Agora eu tenho 6 Gliceraldeído 3 fosfato 5x3C CCC CCC CCC CCC CCC ● Retirei um Gliceraldeído 3 fosfato ficando com 5 ● 5 Gliceraldeído 3 fosfato ● Regeneração da ribulose - 5 de 3C eu consigo fazer uma molécula de 3 de 5C CCC CCC CCCCC CCC CCC CCCCC CCC CCCCC ● Os 3 carbonos que foram retirados, foram guardados e serão utilizados na próxima volta ● Os 3 carbonos guardados mais 3 carbonos gerados na outra volta formam 6 carbonos que é glicose ● Deu-se mais uma volta, na segunda volta, vou tirar outro Gliceraldeído 3 fosfato e formar 6 carbonos que é a glicose ● Quando der 2 voltas, andando 3 enzimas juntas, na segunda volta consegue completar Beta oxidação ● Ex: Quantos ATPs eu consigo produzir de uma cadeia com 16 carbonos? - Descobrir quantos acetil consegue produzir - Acetil tem 2 carbonos - 8 duplas formadas com 16 carbonos - De cada ligação quebrada cria 1 NADH e 1 FADH CC-CC-CC-CC-CC-CC-CC-CC - 8 acetil - 7 NADH - 7 FADH - Depois disso jogar no ciclo de krebs - Lembrando que cada acetil no ciclo de krebs produz 3 NADH, 1 FADH e 1 ATP - 8 x 3 = 24 8 x 1 =8 8 x 1= 8 - Somar os NADHs obtidos, com os da quebra da ligação - Soma dos NADHs: 24 + 7 = 31 - Soma dos FADHs: 8 + 7 =15 - Não precisa somar ATP - Lembrando que cada NADH que entrar na cadeia de transporte elétron produz 3 e cada FADH produz 2 - NADH: 31 x 3 = 93 - FADH: 15 x 2 = 30 - ATP: 8 ● Ex: Quantos ATPs eu consigo produzir de uma cadeia com 12 carbonos? CC-CC-CC-CC-CC-CC - 6 acetil - 5 NADH - 5 FADH - 6 x 3 = 18 NADH 6 x 1= 6 FADH 6 x 1= 6 ATP - 18 + 5 = 23 NADH 6 + 5 = 11 FADH 6 ATP - 23 x 3 = 69 NADH 11 x 2 = 22 FADH 6 ATP No ciclo de krebs: Na cadeia de transporte elétron: - NADH 3 - NADH 3 - FADH 1 - FADH 2 - ATP 1 Rubisco: ● Ribulose 1; 5 bifosfato ● A enzima ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase / oxigenase, mais comumente conhecida por RuBisCO, é utilizada no ciclo de Calvin para catalisar o primeiro grande passo de fixação de carbono. A RuBisCO é a proteína mais abundante no mundo. Ciclo de calvin
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