Aula 3 - Energética celular respiração e fermentação

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Dr. Cleto Kaveski Peres 
 
Desenvolvimento Rural e Segurança Alimentar - 
UNILA 
 Fermentação da uva: um processo puramente 
químico?? 
 Bioquímica 
 Metabolismo: soma de todas as transformações 
químicas em sistemas vivos e como elas 
decompõem açúcares e outras moléculas a fim de 
liberar energia e construir moléculas complexas 
 Dividido em anabolismo e catabolismo 
 
 Anabolismo: reações onde moléculas complexas 
são formadas a partir de moléculas simples ⇨ 
necessitam E 
 
 Catabolismo: reações onde moléculas complexas 
são hidrolisadas ⇨ liberam E 
 
 Princípios que regulam as rotas metabólicas na 
célula: 
 As transformações químicas complexas nas cél não 
ocorrem numa única, mas em vários passos pequenos 
conectados numa rota 
 Cada reação é catalisada por uma enzima específica 
 As rotas metabólicas são similares em todos os 
organismos 
 Muitas rotas metabólicas processam-se em 
compartimentos, com certos passos ocorrendo no 
interior de organelas 
 As rotas metabólicas em organismos são reguladas 
pelas atividades de poucas enzimas 
 O combustível mais comum para células vivas ⇨ 
Glicose (C6H12O6) 
 Como obter energia da glicose??? 
 Combustão: 
 C6H12O6+ 6O2 ⇨ 6CO2 + 6H20 + Energia (calor e luz) 
 Células usam o processo químico de OXIDAÇÃO! 
 
 C6H12O6+ 6O2 ⇨ 6CO2 + 6H20 + Energia 
 
 Série controlada de reações!! 
 Reações redox (reação de oxidação-redução) ⇨ 
qdo uma substância transfere um ou mais elétrons 
a outra substância 
 Ganho de elétrons ⇨ Redução 
 Perda de elétrons ⇨ Oxidação 
 Sempre ocorrem juntos: 
 
AH2 + B ⇨ BH2 + A 
Oxidação 
Redução 
E é transferida ⇨ 
parte é perdida 
 Principal transportador de elétrons nas reações 
redox ⇨ NAD (nicotinamida adenina 
dinucleotídeo) 
 Qdo reduzido transforma-se em NADH+H+ 
 
 Série controlada de reações ⇨ armazenamento em 
pequenas frações no ATP 
 
 Dois tipos básicos de metabolismo da Glicose: 
 Ausência de O2 ⇨ metabolismo incompleto ⇨ 
menos ATP ⇨ nem todos os C se transformam em 
CO2 ⇨ FERMENTAÇÃO 
 Presença de O2 ⇨ metabolismo completo ⇨ mais 
ATP ⇨ todos os C se transformam em CO2 ⇨ 
RESPIRAÇÃO CELULAR 
 Em todos os casos ⇨ metabolismo inicia com 
GLICÓLISE 
 Conversão de glicose (com 6 C) em: duas 
moléculas de piruvato (com 3 C cada) + formação 
líquida de 2 ATP e redução de 2 NAD+ a NADH+H+ 
 Ocorre no citoplasma 
 10 reações ⇨ dois grupos de reações: 
 Reações que usam ATP 
 Reações que produzem ATP 
 
 Resultado da glicólise: 
 2 Piruvato 
 2 NADH+2H+ 
 2 ATP 
 
 O que acontece depois?? 
 Sem O2 ⇨ Fermentação 
 Com O2 ⇨ Respiração Celular 
 
 Respiração ⇨ 3 rotas: 
 Oxidação do piruvato 
 Ciclo do ácido cítrico 
 Cadeia respiratória 
 
 Oxidação do Piruvato 
 Produto final da glicólise (piruvato) é oxidado a 
acetato e ativado pela CoA 
 Ocorre na mitocôndria 
 
 Ciclo do Ácido Cítrico 
 Série cíclica de reações ⇨ acetato é completamente 
oxidado ⇨ formando CO2, reduzindo NAD e FAD e 
produzindo ATP 
 Cadeia respiratória 
 O que fazer com as moléculas transportadoras? 
 Série de reações redox ⇨ elétrons e H+ reagem 
com O2 ⇨ produzem H2O 
 Durante a transferência de elétrons ⇨ transporte 
de H+ da matriz para o espaço entre as membranas 
⇨ quando voltam produzem ATP 
 Fermentação 
 Sem O2 muitas céls continuam produzindo ATP 
 Ocorre no citoplasma 
 Duas características: 
 Utiliza NADH+H+ da Glicólise para reduzir o Piruvato 
(i.e. regenera o NAD + para que a glicólise continue) 
 Com a glicólise continuando ⇨ ATP é produzido 
(mesmo pouco) 
Fermentação Lática Fermentação Alcoólica 
Saccharomyces cerevisae 
 Fermentação alcoólica 
 Fermentação alcoólica 
 Fermentação lática 
 Fermentação lática 
 E os outros tipos de macromoléculas também 
servem como fontes de energia? 
 Integração das rotas metabólicas 
 Integração das rotas metabólicas