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Aula 4 - Respiração celular Alteração

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RESPIRAÇÃO AERÓBICA E A 
MITOCÔNDRIA 
ENERGIA 
 Provém da ruptura gradual de ligações 
covalentes de moléculas de compostos orgânicos 
ricos em energia. 
 
 Células Vegetal 
 Transformação de Energia Solar e, Química durante 
a Fotossíntese, utilizando o pigmento clorofila. 
ATP 
 Composto intermediário produzido através da 
energia contida nas moléculas de glicose e ácidos 
graxos. 
 
 Mais importante que Carboidratos, pois rendem 
mais energia que glicogênio. 
 
 Composto Instável, contém energia concentrada, 
facilmente utilizável devido o rompimento por 
ATPase (Enzima Abundante); 
 
 
 
GLICOSE 
 Durante a Respiração Celular, Sua Decomposição libera 
Água e Gás Carbônico, rende 690 kcal/mol. 
 
 C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + calor (energia) 
 
 Para retirar energia dos nutrientes a célula utiliza um 
sistema que os oxida lentamente, liberando energia 
gradualmente, produzindo água e CO2, processo chamado 
Respiração Celular. 
 
 Mecanismos de retirar energia dos nutrientes: Glicólise 
Anaeróbica e fosforilação oxidativa. 
 
 
 
QUAL A IMPORTÂNCIA DA RESPIRAÇÃO 
AERÓBICA PARA A EVOLUÇÃO DE ANIMAIS 
COMPLEXOS? 
 Produção de energia a partir de 1 molécula de 
GLICOSE: 
 
 
 RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA: 2 ATPs 
 
 RESPERIAÇÃO AERÓBICA: 36 ATPs 
GLICÓLISE ANAERÓBICA OU FERMENTAÇÃO 
 Processo pelo qual 11 enzimas do citosol ou matriz 
citoplasmática promovem transformações na mólecula de 
Glicose. 
 
 Não há consumo de Oxigênio., produz 2 moléculas de 
piruvato e libera energia armazenada nas 2 moléc. de 
ATP. 
 
 2 ADP + 2Pi + energia da glicose 2 ATP 
 
 Fermentação Alcoólica 
 
 Pouco eficiente do ponto de vista energético. 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA 
 Via Metabólica de Maior Rendimento Energético que a 
Glicólise, utilizando Oxigênio. 
 
 O piruvato é oxidado até a formação de CO2 e H2O 
 
 Se processa no interior das mitocôndrias. 
 
 Mecanismos: 
 Produção de acetilcoenzima A (acetil-CoA) 
 Ciclo do ácido cítrico 
 Sistema Transportador de elétrons. 
 
Ciclo do Ácido Cítrico ou Krebs 
 Piruvato derivado da glicólise ou oxidação de ácidos graxos, 
que geram acetato, que ligado à coenzima A, forma acetil-
CoA. 
 
 Complexo desidrogenase do piruvato 
 
Produção de acetilcoenzima A (acetil-CoA) 
 
 Sequencia de reações enzimáticas (desidrogenases), onde 
elétrons são captadas por NAD e FAD e citocromos 
(transportadores na oxidorredução). 
 
 H liberado na matriz como H+ 
 
 
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU KREBS 
 Tem início com condensação da acetil-CoA com ácido 
oxalacético, produzindo ácido cítrico. 
 
 Resultado final: 
 Produção de H, dando prótons e elétrons, devido as 
desidrogenases. 
 Produção de CO2 
 
 Função principal: Produzir Elétrons e Prótons, 
gerando CO2. Rendimento Energético Baixo. 
 
 Outras funções: Fornecer metabólitos que serão 
usados na síntese de AA e hidratos de carbono. 
SISTEMA TRANSPORTADOR DE ELÉTRONS 
 Formada por enzimas e compostos não-enzimáticos, 
função: transportar elétrons. 
 
 Citocromos 
 
 Processo Eficiente 
 
 3 sítios onde a energia liberada pela oxidação é 
transferida para ATP graças à fosforilação do ADP. 
 
 Citocromo-oxidase 
VIAS DAS PENTOSES E GLICOGENOSSÍNTESE 
 Pentoses 
 Constituída por sequencia enzimática em várias 
etapas. 
 Inicia na Glicose 6-fosfato e leva a produção de 
ribose. 
 Ocorre redução da coenzima NADP para NADPH 
 
 Glicogenossíntese 
 Glicose é polimerizada para formar Glicogênio, 
acumulado no citoplasma 
 
 
 
 
ESTRUTURA DE UMA MITOCÔNDRIA 
 Cilindros rígidos e alongados, com um diâmetro 
de 0,5 a 1 mm (semelhante a bactérias) 
 Podem ser observadas em microscópio óptico. 
 
Contem enzimas que 
metabolizam o piruvato 
e acido graxo 
produzindo 
acetilcoenzima, contem 
enzimas do ácido 
tricarboxílico e RNA 
Impermeável e contém 
os componentes da 
cadeia de transporte de 
elétrons. Faz o 
transporte 
transmembrana de 
protons. 
MEMBRANAS MITOCONDRIAIS 
 Relação proteína/lipídio: 
1,2 
 
 Semipermeável: várias 
moléculas de porinas; 
 
 Livre passagem de 
moléculas de até 5000 
daltons 
 Relação proteína/lipídio: 
3,6 
 
 Altamente impermeável 
 
 Rica em “cardiolipina”; 
 
 Forma reentrâncias 
chamadas cristas 
 
 
EXTERNA INTERNA 
PRINCIPAIS COMPONENTE MITOCONDRIAIS 
METABOLISMO OXIDATIVO NA 
MITOCÔNDRIA 
GLICÓLISE 
CICLO DE KREBS 
CONVERSÃO DE ENERGIA DE OXIDAÇÃO 
EM ATP 
 O estágio inicial da oxidação é salvo na forma de 
elétrons de alta energia e carregados por NADH e 
FADH2 que são combinados com o O2 por meio 
da cadeia respiratória. 
OS ELÉTRONS SÃO TRANSFERIDOS ATRAVÉS 
DE GRANDES COMPLEXOS ENZIMÁTICOS 
 Complexo NADH desidrogenase 
 Ubiquinona 
 Complexo Citocromo bc1 
 Citocromo c 
 Complexo Citocromo Oxidase 
DOENÇAS POR DEFICIÊNCIA MITOCONDRIAL 
 Doença de Luft 
 Aumento na quantidade das mitocôndrias 
musculares em pacientes com metabolismo basal 
elevado. 
 
 Miopatia Mitocondrial Infantil 
 Doença fatal e acompanhada de lesão muscular e 
disfunção renal. 
 Diminuição acentuada ou completa das enzimas da 
cadeia transportadora de elétrons.