Metabolismo de Carboidratos e Respiração celular

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ESTUDO DIRIGIDO #2 
Curso: ENFERMAGEM Período: 1º U 
Disciplina: Bioquímica Tema: Metabolismo de Carboidratos e 
Respiração celular 
Professor: Nayara Braga 
Início: 31/08/2020 Final: 18/09/2020 Prova: ----- 
 
 
INTRODUÇÃO E OBJETIVOS 
 
Respiração celular é o processo pelo qual os organismos obtêm 
energia para realizar as mais diversas atividades. Esse procedimento pode 
ocorrer tanto na presença de oxigênio, sendo aeróbio, quanto em sua 
ausência, anaeróbio. No entanto, tal termo é normalmente utilizado para referir-
se ao processo aeróbio, como faremos também aqui. 
Na respiração celular, a obtenção de energia ocorre com a oxidação de uma 
molécula orgânica, geralmente a glicose, liberando energia. Parte dessa 
energia é armazenada na forma de moléculas de ATP (adenosina 
trifosfato), e parte é liberada na forma de calor. 
Esse processo pode ser dividido em três etapas: a glicólise, o ciclo do ácido 
cítrico (ou ciclo de Krebs) e a fosforilação oxidativa. Em geral, o termo 
respiração celular é utilizado pelos bioquímicos para representar as fases dois 
e três, etapas que ocorrem nas mitocôndrias. 
Entretanto, a glicólise acaba sendo incluída por muitos autores devido a sua 
importância na produção de matéria-prima para a próxima etapa. Podemos 
representar o processo de respiração celular por meio da fórmula 
geral apresentada a seguir: 
C6H12O6(glicose) + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia (ATP + calor) 
 
TALVEZ SEJA NECESSÁRIO RELEMBRAR 
 
 Diferenças entre seres aeróbios e anaeróbios 
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/aerobiose.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/anaerobismo.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/atp.htm
https://www.biologianet.com/zoologia/organismos-aerobios-anaerobios.htm
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1.1. Respiração celular e fotossíntese 
A respiração celular e a fotossíntese são processos diferentes, mas 
interligados. Na respiração celular, ocorre a liberação de energia para ser 
utilizada pelo organismo, no entanto, essa energia é produzida por outro 
processo, a fotossíntese. 
A fotossíntese produz moléculas orgânicas nos organismos produtores 
fotossintetizantes, como plantas e algas. Assim, os organismos heterotróficos, 
como os animais, obtêm essas moléculas por meio da alimentação, seja 
alimentando-se de organismos produtores, seja de outros heterotróficos. 
https://www.biologianet.com/botanica/reacoes-fotossintese.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/reino-plantae.htm
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Na fotossíntese, os organismos produtores captam a energia luminosa 
através de moléculas denominadas cloroplastos. Em seguida, essa energia é 
convertida em energia química e utilizada para a síntese de compostos 
orgânicos, como as moléculas de glicose. Essa energia química fica 
armazenada nessas moléculas e é liberada durante o processo de respiração 
celular. 
Além disso, a fotossíntese também apresenta como produto final oxigênio, 
que também será utilizado na respiração celular, um processo aeróbio. Já 
a respiração celular apresenta como produto final gás carbônico e água, que 
serão utilizados pelos organismos produtores para a realização da fotossíntese. 
O processo de fotossíntese pode ser resumido na equação apresentada no 
quadro a seguir. No entanto, é importante destacar que as primeiras moléculas 
produzidas são de açúcares mais simples, com apenas três átomos de carbono 
6 CO2 + 12 H2O + energia luminosa → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 
 
1.2. Etapas da respiração celular 
A respiração celular é um processo que pode ser dividido em três 
etapas. Vamos conferir quais são elas. 
 
 Glicólise 
Embora a respiração celular seja considerada um processo que ocorre na 
presença de oxigênio, este não é essencial para essa etapa, assim a glicólise 
pode ocorrer tanto na presença quanto na ausência desse elemento. 
Na glicólise ocorre a degradação da molécula de glicose, com seis carbonos, 
https://www.biologianet.com/biologia-celular/cloroplastos.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/cloroplastos.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/glicolise.htm
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em duas moléculas contendo três carbonos cada uma, o piruvato. Essa etapa 
ocorre no citosol das células. 
A glicólise consiste em 10 reações que ocorrem em duas etapas. Na primeira, 
denominada fase de ativação, ocorre a fosforilação da glicose, que, ao receber 
fosfato proveniente de duas moléculas de ATP, torna-se quimicamente ativa. 
Nessa fase há gasto de energia. 
Na segunda etapa, a fase de rendimento, ocorre a oxidação da glicose. A 
energia liberada nesse processo é utilizada para a produção de quatro 
moléculas de ATP. Os elétrons liberados na oxidação da glicose levam à 
redução de NAD+ (dinucleotídeo nicotinamida-adenina) em NADH. 
 
 Ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) 
 
No ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs, ocorre a oxidação completa da glicose. 
Na presença de oxigênio, as moléculas de piruvato entram nas mitocôndrias, a 
partir daí, passam por três etapas para a formação de um novo composto, o 
acetil coenzima-A (acetil-CoA). Na primeira etapa, ocorre a remoção e a 
liberação do grupo carboxila do piruvato na forma de CO2. 
Na segunda etapa, ocorre a formação de acetato e os elétrons liberados 
ligam-se ao NAD+, ficando armazenados na forma de energia em NADH. Na 
terceira fase, o acetato liga-se à coenzima A, composto derivado da vitamina 
B, formando o acetil coenzima-A (acetil-CoA). 
Em seguida, inicia-se o ciclo do ácido cítrico, também conhecido por ciclo de 
Krebs. Aqui ocorre a oxidação completa da glicose por meio de oito etapas. O 
https://www.biologianet.com/biologia-celular/o-que-celula.htm
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acetil-CoA reage com o oxaloacetato, um ácido constituído por quatro 
carbonos, formando o citrato, uma forma oxidada do ácido cítrico constituída 
por seis carbonos. 
A seguir ocorrerão reações que levarão à degradação do citrato, dois dos seis 
carbonos são removidos e oxidados a CO2, formando novamente oxaloacetato. 
O oxaloacetato reagirá com outro acetil-CoA, iniciando novamente o ciclo. 
Para cada acetil-CoA, 3 NAD+ são reduzidos a NADH. Os elétrons são 
transferidos ao FAD (dinucleótidio de flavina-adenina), formando FADH2. Nessa 
etapa também pode ser formado GTP (trifosfato de guanosina) por fosforilação, 
uma molécula semelhante em estrutura e ação ao ATP e que pode ser também 
utilizada para a produção de ATP. Além do GTP, também é formada uma 
molécula de ATP. O saldo final desse ciclo, como cada glicose produz dois 
acetil-CoA, é: 6 NADH, 2 FADH2 e 2 ATP. 
 
 Fosforilação oxidativa 
Nessa etapa, as moléculas NADH e FADH2, transportadoras de elétrons 
produzidas no ciclo de ácido cítrico, doarão elétrons para a cadeia de 
transporte de elétrons ou cadeia respiratória. Na cadeia, a transferência de 
elétrons acontece através de uma série de transportadores, como algumas 
proteínas, por exemplo, os citocromos. Esses elétrons vão perdendo energia 
em cada etapa da cadeia, sendo captados pelo oxigênio, aceptor final, 
reduzindo-os a H20. 
O transporte de elétrons pela cadeia na membrana interna da mitocôndria 
também leva a um transporte ativo de prótons na cadeia. Esses irão retornar à 
matriz da mitocôndria e, simultaneamente, por meio da fosforilação oxidativa 
do ADP, será formado ATP. Essa etapa é denominada quimiosmose. Ao final 
de todo o processo de respiração celular, terão sido produzidos, no 
máximo, 32 ATP. 
 
VOCABULARY 
 
 
 
Carboidrato = carbohydrate 
 
Metabolismo energético = energy 
metabolism. 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbono.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrons.htm
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Absorção = absorption 
 
 
Digestão: digestion 
 
 
 
REFERÊNCIA(S) BIBLIOGRÁFICA(S) 
 
NELSON, D. L; COX, M. M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: 
ARTMED, 2011. 1273p. 
 
MARZZOCO, A; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3.ed. Rio de Janeiro: 
GuanabaraKoogan, 2013. 386 p. 
 
HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 5.ed. Porto Algre/RS: 
Artmed, 2012. 520 p.