Princípios da Bioenergética e quimiorganotrofia

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“A Bioenergética descreve como os organismos vivos capturam, transformam e 
• Células e organismos necessitam realizar trabalho para: a manutenção da vida, 
crescimento e para sua reprodução 
• Trabalho químico: síntese dos componente celulares 
• Trabalho osmótico:
gradiente de concentração 
• Trabalho mecânico:
• Todos os organismos vivos derivam sua energia 
energia radiante da 
As reações químicas apresentam trocas de energi
liberada capaz de realizar trabalho
ΔG � negativa � reação ocorre espontaneamente, liberando energia, 
formação de ATP � exergônica
ΔG � positivo � reação requer energia para que ocorra 
 
 
 
Princípios da Bioenergética 
“A Bioenergética descreve como os organismos vivos capturam, transformam e 
usam energia” 
Células e organismos necessitam realizar trabalho para: a manutenção da vida, 
crescimento e para sua reprodução 
síntese dos componente celulares 
Trabalho osmótico: acúmulo e retenção de sais e outros compostos contra 
gradiente de concentração 
Trabalho mecânico: contração muscular e movimentação de flagelos 
Todos os organismos vivos derivam sua energia direta ou indiretamente
energia radiante da luz solar 
 
As reações químicas apresentam trocas de energia é a energia livre (G) 
liberada capaz de realizar trabalho 
A + B � C + D 
reação ocorre espontaneamente, liberando energia, 
exergônica 
reação requer energia para que ocorra � endergonica
“A Bioenergética descreve como os organismos vivos capturam, transformam e 
Células e organismos necessitam realizar trabalho para: a manutenção da vida, 
acúmulo e retenção de sais e outros compostos contra 
contração muscular e movimentação de flagelos 
indiretamente da 
energia livre (G) � energia 
reação ocorre espontaneamente, liberando energia, � usada para a 
endergonica 
 
 
O ATP impulsiona reações termodinamicamente desfavoráveis - 
Consiste de uma molécula formada de uma adenosina uma ribose e três 
grupos fosfato. O ATP não é o único nucleosídeo a atuar como impulsionador de 
reações energeticamente desfavoráveis, existem outros análogos ao ATP como é o 
caso do GTP (Guanosina trifosfato), UTP (Uridina trifosfato) e CTP (citidina 
trifosfato). As formas difosfato desses nucleosídeos são expressas pelas siglas ADP, 
GDP, UDP e CDP enquanto que as formas monofosfato recebem a designação de 
AMP, GMP, UMP e CMP. A hidrólise dos trifosfatados é capaz de deslocar o 
equilíbrio das reações energeticamente desfavoráveis. A função dos nucleosídeos, 
sobretudo o ATP é estabelecer uma conexão ou acoplar reações exergônicas a 
reações endergônicas. 
 
 
 
A hidrólise do ATP é altamente exergônica e por essa razão capaz de 
impulsionar reações endergônicas com grande eficiência 
Ex. A fosforilação da glicose necessita de ∆G°´ = +13,8 kJ mol-1. Essa reação é, 
portanto termodinamicamente desfavorável, contudo, por meio da hidrólise do ATP a 
reação se processa já que a hidrólise do ATP libera -30,5 kJ mol-1 
. 
 
 
� Metabolismo bacteriano: vias anabólicas e catabólicas 
 
 
 
Classificação metabólica bacteriana 
 
 
 
 
 
 
 
 
METABOLISMO QUIMIORGANOTRÓFICO 
 
 
 
 
METABOLISMO QUIMIORGANOTRÓFICO 
 
 
 
 
Na linguagem vulgar, respiração é o ato de inalar e exalar ar através da boca , das 
cavidades nasais ou pela pele para se processarem as trocas gasosas ao nível 
dos pulmões; este processo encontra-se descrito em ventilação pulmonar. 
Do ponto de vista da fisiologia, respiração é o processo pelo qual um organismo vivo 
troca oxigénio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente. 
Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo de conversão 
das ligações químicas de moléculas em energia que possa ser usada nos processos 
vitais. 
 
� Principal fonte de carbono reduzida: açúcares (glicose) 
 
1) Glicólise (ou via de Ebden-Meyerhoff) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ciclo de Krebs 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cadeia respiratória 
Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais (no caso de eucariotos) ou na membrana 
plasmática (procariotos). Os hidrogênios retirados da glicose e presentes nas 
moléculas de FADH2 e NADH2 são transportados até o oxigênio, formando água. Dessa 
maneira, na cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como transportadores de 
hidrogênios. 
Na cadeia respiratória, verifica-se também a participação de citocromos, que tem 
papel de transportar elétrons e hidrogênios. À medida que os elétrons passam pela 
cadeia de citocromos, liberam energia gradativamente. Essa energia é empregada na 
síntese de ATP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Definir os termos quimiorganotrófico, quimiolitotrófico e fotoautotrófico 
Diferencie catabolismo e anabolismo 
Qual a moeda energética utilizada em reações de anabolismo? 
Qual o princípio químico da quimiorganotrofia? 
Analise o balanço energético da respiração 
Qual a função dos cofatores NAD e FAD 
Porque o ciclo de Krebs desempenha dois papéis principais na célula? 
Como o PPi é adicionado a uma molécula de ATP, formando o ATP? 
 
Degradação de Hidrocarbonetos 
 
• Hidrocarbonetos: moléculas orgânicas formadas por C e H. Ao receber outros 
grupamentos orgânicos, forma os compostos orgânicos funcionais (alcoóis, 
éteres, cetonas, etc..) 
1) Hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Degradação de ácidos graxos: β-oxidação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPORTÂNCIA: degradação do petróleo e outros solventes orgânicos 
 Ex: bactérias do gênero Pseudomonas e Acinetobacter