SLPDFmetabolismo energetico das celulasrevisado ppt (1)

Prévia do material em texto

Aulas Multimídias – Santa Cecília 
Profª. Ana Gardênia 
Metabolismo Energético 
das Células 
Processos Exergônicos: 
Respiração Celular 
Fermentação 
Introdução 
 Processos endergônicos 
 - Característica: Precisam receber energia. 
 - Ex.: Fotossíntese e quimiossíntese. 
 Processos exergônicos 
 - Característica: Liberam energia. 
 - Ex.: Respiração e fermentação. 
Exotérmica 
Endotérmica 
Nível de 
energia 
Nível de 
energia 
Reagentes 
Produtos 
Reagentes 
Produtos 
Reação 
ATP – Trifosfato de Adenosina 
 Esse composto armazena, em suas 
ligações, fosfato, parte da energia 
desprendida pelas reações exergônicas e 
tem a capacidade de liberar, por hidrólise, 
essa energia armazenada para promover 
reações endergônicas. 
NUCLEOSÍDEO 
NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP) 
Adenosina difosfato (ADP) 
Adenosina trifosfato (ATP) 
Adenina 
Fosfato 
Ribose 
Molécula de ATP 
A 
B ADP + Pi 
ATP 
Reação 
endotérmica 
Reação 
exotérmica 
C 
D 
e 
Calor 
e 
Calor 
REAÇÕES ACOPLADAS 
Reação 
exotérmica 
Reação 
endotérmica 
ATP em ação 
Transportadores de elétrons e 
hidrogênios 
 Nos processos endergônicos (fotossíntese e 
quimiossíntese) e exergônicos (fermentação 
e respiração), ocorrem muitas reações de 
oxido-redução (REDOX), ou seja, reações de 
transferência de elétrons. 
 Nessas reações quem: 
 perde elétrons = sofre oxidação 
 ganha elétrons = sofre redução 
Transportadores de elétrons e 
hidrogênios 
 Os elétrons e hidrogênios extraídos da 
oxidação das moléculas orgânicas são 
capturados por transportadores: NAD+ e 
FAD. 
 Formas Formas 
 oxidadas reduzidas 
 NAD+ → NADH + H+ 
 FAD → FADH2 
 
 
Respiração 
 Processo de síntese de ATP que envolve 
a cadeia respiratória. 
 Tipos 
• AERÓBIA  em que o aceptor final de 
hidrogênios é o oxigênio. 
• ANAERÓBIA  em que o aceptor final de 
hidrogênio não é o oxigênio, e sim outra 
substância (sulfato, nitrato). 
MITOCÔNDRIA CITOPLASMA 
Glicose 
(6 C) 
C6H12O6 
2 CO2 
Ciclo 
de 
Krebs 
4 CO2 
2 ATP 
H2 
FASE ANAERÓBIA FASE AERÓBIA 
 6 H2O Saldo de 32 ou 34 ATPs 
6 O2 
Piruvato 
(3 C) 
 Saldo de 2 ATP 
Respiração em Eucariontes 
Respiração Aeróbia 
 Utilizada por procariontes, protistas, fungos, plantas e animais. 
 Molécula principal: glicose. 
 Etapas: 
• Glicólise (não usa O2-). Etapa anaeróbia 
• Formação do Acetil CoA 
• Ciclo de Krebs 
• Cadeia respiratória (usa O2) 
 
 Obs.: 
• Procariontes: glicólise e ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma e a 
cadeia respiratória na membrana. 
• Eucariontes: glicólise ocorre no citosol e, nas mitocôndrias, o 
ciclo de Krebs (matriz) e a cadeia respiratória (cristas). 
 
P ~ 6 C ~ P 
3 C Piruvato 3 C Piruvato 
Glicólise 
Glicose (6C) 
C6H12O6 
ADP 
ATP 
ADP 
ATP 
1. Duas moléculas de ATP são 
 utilizadas para ativar uma 
 molécula de glicose e iniciar a 
 reação. 
3 C ~ P 3 C ~ P 
2. A molécula de glicose ativada 
 pelo ATP divide-se em duas 
 moléculas de três carbonos. 
Pi Pi NAD 
P ~ 3 C ~ P 
NADH 
NAD 
P ~ 3 C ~ P 
NADH 
3. Incorporação de fosfato 
 inorgânico e formação de NADH. 
P ~ 3 C 
ADP 
ATP 
P ~ 3 C 
ADP 
ATP 
4. Duas moléculas de ATP são 
 liberadas recuperando as 
 duas utilizadas no início. 
ADP 
ATP 
ADP 
ATP 
5. Liberação de duas moléculas de 
 ATP e formação de piruvato. 
Glicólise 
 Glicólise 
 Função: quebra de moléculas de glicose e formação 
do piruvato (ácido pirúvico). 
 Local: citosol 
 Procedimento: 
• Glicose  2 piruvato: liberação de hidrogênio e energia. 
• 2NAD  2NADH . 
• Produção:4 ATP Gasto: 2ATP 
• Saldo energético: 2 ATP 
 O piruvato formado entra na mitocôndria e é 
convertido em acetil CoA, que segue para o ciclo de 
Krebs. 
Formação do Acetil (matriz 
mitocondrial) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Piruvato  acetil : liberação de CO2 e H. 
 
Ciclo de Krebs 
 Nomes: ciclo do ácido cítrico ou ácido tricarboxílico. 
 Mentor: Hans Adolf Krebs, 1953) 
 Local: matriz mitocondrial 
 Procedimento: 
• Acetil-coenzima A (acetil-CoA): entra no ciclo de Krebs. 
• Ciclo de Krebs: liberação de CO2, ATP, NADH, FADH2 
• Cada ciclo de Krebs forma: 1 ATP, 2CO2, 3NADH e 
1FADH2. 
 
 Obs.: Todo o gás carbônico liberado na respiração 
provém da formação do acetil e do ciclo de Krebs. 
Ciclo de Krebs 
Cadeia Respiratória 
Cadeia Respiratória 
 Cada NADH que chega na cadeia 
respiratória irá “gerar” energia suficiente 
para produzir 3ATP (2,5). 
 Cada FADH2 que chega na cadeia 
respiratória irá “gerar” energia suficiente 
para produzir 2 ATP (1,5). 
Cadeia respiratória 
 Função: formação de ATP 
 Local: crista mitocondrial 
 Procedimento: 
• Fosforilação oxidativa:transferência de hidrogênios 
pelos citocromos, formando ATP e tendo como 
aceptor final o oxigênio e a formação de água 
 Obs.: O rendimento energético para cada 
molécula de glicose é de36 ou 38 moléculas 
de ATP. 
Citosol 
Crista mitocondrial 
Mitocôndria 
Glicose (6 C) 
C6H12O6 
Total: 
10 NADH 
2 FADH2 
1 ATP 1 ATP 
1 NADH 1 NADH 
Piruvato (3 C) Piruvato (3 C) 
6 O2 
6 H2O 
32 ou 34 
ATP 
6 NADH 
2 FADH 
2 ATP 
4 CO2 
2 CO2 
2 NADH 
2 acetil-CoA 
(2 C) 
Ciclo 
de 
Krebs 
Visão geral do processo respiratório 
em célula eucariótica 
 
Respiração Anaeróbia 
 Utilizada por bactérias desnitrificantes do solo 
como a Pseudimonas disnitrificans. Elas 
participam do ciclo de nitrogênio devolvendo o 
N2 para a atmosfera. 
 Molécula principal: glicose e nitrato. 
 Fórmula: 
C6H12O6 + 4NO3  6CO2 + 6H2O + N2 + energia 
 
Fermentação 
 Processo anaeróbio de síntese de ATP que ocorre na 
ausência de O2 (solos profundos e regiões com teor de O2 
quase zero) e que não envolve a cadeia respiratória. 
 Aceptor final: composto orgânico. 
 Seres Anaeróbios: 
• ESTRITOS: só realiza um dos processos anaeróbios 
(fermentação ou respiração anaeróbia). 
 Ex.: Clostridium tetani 
• FACULTATIVAS: realizam fermentação ou respiração aeróbia. 
 Ex.: Sacharomyces cerevisiae 
 Procedimento: 
• Glicose degradada em substâncias orgânicas mais simples 
como: ácido lático (fermentação lática) e álcool etílico 
(fermentação alcoólica). 
 
Fermentação Lática 
 O piruvato é transformado em ácido lático. 
 Realizada por bactérias (ex. lactobacilos), 
fungos, protozoários e por algumas células 
humanas (tecido muscular) em determinadas 
condições. 
 Exemplos: 
• Fadiga muscular: fermentação devido à insuficiência 
de O2. 
• Azedamento do leite. 
• Produção de iogurte, coalhadas. 
Glicólise 
Glicose (6 C) 
C6H12O6 
ATP 
ATP 
Piruvato (3 C) 
Piruvato (3 C) 
NADH 
NADH 
Ácido 
lático 3 C 
NAD 
Ácido 
lático 3 C 
NAD 
Fermentação Lática 
Fermentação Alcoólica 
 O piruvato é transformado em álcool etílico e 
CO2. 
 Realizada por bactérias e leveduras. 
 Exemplos: 
• Sacharomyces cerevisiae  produção de 
bebidas alcoólicas (vinho e cerveja). 
• Levedo  fabricação de pão. 
Glicólise 
Glicose (6 C) 
C6H12O6 
ATP 
ATP 
Piruvato (3 C) 
Piruvato (3 C) 
NADH 
NADH 
CO2 
CO2 
Álcool 
etílico 3 CÁlcool 
etílico 3 C 
NAD 
NAD 
Fermentação Alcoólica 
Glicose  ácido lático + 2 ATP 
Fermentação Lática 
Glicose  álcool etílico + CO2 + 2 ATP 
Fermentação Alcoólica 
Glicose  ácido acético + CO2 + 2 ATP 
Fermentação Acética 
Glicose + O2  CO2 + H2O + 36 ou 38 ATP 
Respiração 
Resumo dos Tipos de Fermentação 
 e a Respiração