Roteiro metabolismo bacteriano 2

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Produção de energia
Concentração de energia dentro do ATP
Ligações de alta energia – Instáveis
Fácil e rápida liberação
Aspectos gerais da produção de energia
Conceito de Oxidação – redução
Geração de ATP
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1. Reações de Oxidação - Redução
Oxidação
	Remoção de elétrons
	Muitas vezes produz energia
Redução
	Ganho de elétrons
	
Essas reações são acopladas
Pareamento
	Oxidação – redução
	Reação redox
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1. Reações de Oxidação - Redução
Desidrogenação
	Processo de oxidação celular
	Elétrons e prótons são removidos ao 	mesmo tempo
	Equivalente a retirada de um átomo de 	hidrogênio (composto de um próton e 	um elétron)
Oxidação de molécula orgânica
Redução de um NAD
NAD + 
2 elétron
1 próton
NADH
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1. Reações de Oxidação - Redução
Desidrogenação
NADH contém mais energia que NAD
Energia pode ser usada na geração de ATP
Reação redox
Utilizado no catabolismo
Retirada de energia das moléculas nutrientes
Retirada de átomos de hidrogênio
Degradação de compostos altamente reduzidos à oxidados
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2. Geração de ATP
Modo de armazenamento da energia das reações redox
Adição de um grupo fosfato ao ADP como insumo de energia para ATP
~ ligação de alta energia
Fácil de ser quebrada
Energia utilizável
Ligação do último P armazena a energia
A energia é liberada quando o último P é removido
Adição de um P é chamada de Fosforilação
Existem três mecanismos de fosforilação para ATP a partir do ADP:
Adenosina – P~P + energia Adenosina – P~P~P
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2. Geração de ATP
Existem três mecanismos de fosforilação para ATP a partir do ADP:
Fosforilação em nível de substrato
	
P é transferido diretamente do substrato ao ADP
C – C – C~P + ADP C – C – C + ATP
2. Fosforilação Oxidativa
Elétrons do sbustrato
Carreado por enzimas (NAD+)
Até chegar a uma molécula de oxigênio
Ocorre na membrana plasmática
Utiliza uma cadeia de transporte de elétrons
O que gera a energia é a transferência de elétrons de carreador para carreador
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2. Geração de ATP
3. Fotofosforilação
Apenas em células fotossintéticas
Conversão de energia luminosa em química de ATP e NADPH
Essa energia é utilizada para sintetizar moléculas orgânicas
Também utiliza cadeia de transporte de elétrons
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Vias metabólicas de geração de energia
Para extrair energia de compostos 
orgânicos e armazena – la na forma 
química, os organismos passam elétrons de
 um composto a outro por uma série de 
reações de oxidação e redução.
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Metabolismo dos carboidratos
Usados como fonte primária de energia
Glicose
	Respiração celular
	Fermentação 
Processos: 
	Glicólise
	Ciclo de Krebs
	Cadeia de transporte de elétrons
Também pode-se utilizar lipídeos e proteínas
Oxidação de glicose de alta energia à dióxido de carbono e água
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Glicólise
Oxidação da glicose a ácido pirúvico
Geralmente a primeira etapa da catabolismo de carboidratos
Ocorre na maioria dos micorganismos
Enzimas catalizam a reação
Transformam açúcar de seis carbonos e dois de três
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Glicólise
Após a primeira quebra, os dois novos açúcares são oxidados 
Rearranjo das moléculas em ácido pirúvico
Redução de NAD+ a NADH
Produção de duas moléculas de ATP por fosforilação em nível de substrato
Não requer oxigênio
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Alternativas à glicólise
Via Pentose Fosfato
	Simultânea
	Proporciona a quebra de açúcares de cinco 	carbonos
	Sintetiza pentoses importantes para a síntese 	de ácidos nucléicos
	Glicose a partir de dióxido de carbono na 	fotossíntese
	Aminoácidos
	Reduz NADP a NADPH
	Ganha apenas um ATP por glicose
	
	
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Alternativas à glicólise
Via Entner – Doudoroff
Produz:
	2 NADPH
	1 ATP
Utilizados na Biossítese celular
Permite que as bactérias metabolizem glicose sem glicólise ou via pentose fosfato
Encontrada em algumas Gram – negativas
Incomum em Gram – positivas
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Glicose Ác. Pirúvico Respiração
 Fermentação
Respiração Celular
Definição:
Processo de geração de ATP onde moléculas são oxidadas e o aceptor fianl de elétrons é uma molécula inorgânica.
Característica essencial:
Ação de cadeia de transportes de elétrons
1. Organismo Aeróbico:
Utiliza oxigênio como aceptor final de elétrons
2. Organismo Anaeróbico:
Utiliza outra molécula inorgânica ou orgânica como aceptor final de elétrons
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Respiração Aeróbica
O Ciclo de Krebs:
Série de reações bioquímicas 
(oxidações e reduções)
Libera energia potencial armazenada em acetil CoA
Transferência de energia potencial (elétrons) para coenzimas transportadoras
Derivados de ácido pirúvico são oxidados
Coenzimas são reduzidas
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O Ciclo de Krebs – Reações Preliminares
Ácido pirúvico perde dois carbonos antes de entrar no ciclo de Krebs – Descaboxilação
O produto da descarboxilação passa a ser chamado de grupo acetil
Grupo acetil liga-se a coenzima A por ligação de alta energia
 Forma-se a Acetil CoA 
 Durante a reação o ácido pirúvico é oxidado e NAD+ é reduzido a NADH
	Uma glicose = Dois ácidos pirúvico
	Uma glicose = Dois dióxidos de carbono
	Uma glicose = Dois NADH
	Uma glicose = Dois Acetil CoA
6. Acetil CoA entra no Ciclo de Krebs
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Ciclo de Krebs
Matemática
Para cada dois Acetil CoA:
	4 moléculas de dióxido de carbono
	6 NADH 
	2 FADH
	2 ATP
NADH e FADH são os mais importantes produtos do Ciclo de Krebs
Armazenam energia