metabolismo energetico

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Metabolismo Energético – Fotossíntese e Respiração celular
Profª Carla Oliveira - Biologia
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A FOTOSSÍNTESE
 É o processo de CONVERSÃO de ENERGIA LUMINOSA em ENERGIA QUÍMICA.
 Equação geral:
12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
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Cloroplasto
Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariotos onde encontramos a clorofila.
Clorofila  pigmento necessário para a realização da fotossíntese.
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Adenina
Pentose
ATP
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ATP
ATP = Adenosina tri-fosfato
Armazena nas suas ligações fosfatos a energia liberada na quebra da glicose.
Quando a célula precisa de energia para realizar alguma reação química, as ligações entre os fosfatos são quebradas, energia é liberada e utilizada no metabolismo celular. 
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Adenina
Pentose
ATP ADP + P
Energia
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Fotossíntese 
“Montagem” da glicose (armazena energia) a partir da LUZ, CO2, H2O, liberando O2.
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
ETAPA FOTOQUÍMICA ou FASE CLARA: nos tilacóides (fotofosforilação – ATP
	 fotólise da H2O – NADPH e O2)
ETAPA QUÍMICA ou FASE ESCURA: no estroma (ciclo de Calvin – montagem da glicose)
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Fotossíntese
Todo o processo é dividido em duas etapas:
Fase clara ou etapa fotoquímica
Fase escura ou fase química
Obs.: a fase escura da fotossíntese não necessita de ativação luminosa para acontecer, mas utiliza os produtos provenientes da fase clara. 
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 Ocorre nos grana dos cloroplastos.
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Fase Clara
Ocorre nas membranas dos tilacóides.
É necessária a presença da luz para que ocorra.
Acontecem dois processos:
Fosforilação
Fotólise da água.
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 Reações da fase luminosa:
ADP + P ATP
4 H2O + 2 NADP 2 NADPH2 + 2 H2O + O2
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e-
A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados.
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e-
e-
e-
ATP
ATP
Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas transportadoras presentes na membrana dos tilacóides. 
Quando o elétron pula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.
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Fotólise da água
Quebra da água pela energia da luz.
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Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz
Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz
ATP
ADP
2 NADPH2
4 H+ + 4 e- +
2 H2O
4 H+ + 2 NADP
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Aceptores intermediários de H
NAD e FAD
são aceptores intermediários de hidrogênio, ligando-se a prótons H+ “produzidos” durante as etapas da respiração e cedendo-os para o oxigênio, que é p aceptor final de hidrogênios
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NADP
Aceptor intermediário de hidrogênios.
Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose.
NADP + 2H  NADPH2
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NADPH2
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Fim da Fase Clara
Produtos:
ATPs  fosforilação
NADPH2  fotólise da água
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 Ocorre na matriz dos cloroplastos.
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Fase Escura
Processo que não depende diretamente da luz para acontecer.
Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer.
Ocorre no estroma do cloroplasto.
Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin.
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 Há a utilização dos produtos da fase luminosa (ATP e NADPH2).
 Absorção e fixação do CO2.
 Formação de açúcar.
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+
+
ATP
ATP
GLICOSE
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Pausa para respiração...
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RESPIRAÇÃO CELULAR 
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Respiração Celular
Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose.
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Respiração Celular
Pode ser de dois tipos:
Respiração anaeróbia  sem a utilização de O2, também chamada de FERMENTAÇÃO.
Respiração aeróbia  com a utilização de O2.
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Fermentação
Processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias.
A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs.
Pode ser: alcoólica ou láctica
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Fermentação Alcóolica
Utilização pelo homem:
Produção de Bebidas alcóolicas
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Fermentação Alcóolica
Utilização pelo homem:
Produção de pães e bolos - fermento biológico
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Respiração Aeróbia
Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio. 
Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.
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Respiração Aeróbia
Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.
fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias
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Equação Geral
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 38 ATP 
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Respiração Celular
Glicólise – ocorre no citosol.
Ciclo de Krebs – dá-se no interior das mitocôndrias ao nível da matriz mitocondrial.
Cadeia respiratória – acontece no interior das mitocôndrias, nas cristas mitocondriais.
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Glicólise
Quebra da glicose em duas moléculas de piruvato + NADH + ATP
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Glicólise – ocorre no citosol.
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C6H1206 (glicose)
Gasto de 2 ATP
2 C3H4O3 + 4 ATP
(ácido piruvico)
1ª ETAPA - GLICÓLISE
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...mas como há a presença de O2... 
 Há a formação de 2 NADH2 e o ÁCIDO PIRÚVICO penetra nas MITOCÔNDRIAS.
C6H1206 (glicose)
Gasto de 2 ATP
2 C3H4O3 + 4 ATP
+ 2 NADH2
Para ultrapassar a membrana mitocondrial há gasto de 2 ATP!!! 
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Ciclo de Krebs – dá-se no interior das mitocôndrias ao nível da matriz mitocondrial.
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RENDIMENTO ENERGÉTICO DO CICLO DE KREBS:
2 ATP
 Os elétrons dos átomos de hidrogênio transportados pelo NADH e pelo FADH2 inicia a CADEIA TRANSPORTADORA DE ÉLETRONS.
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Cadeia respiratória – acontece no interior das mitocôndrias, nas cristas mitocondriais.
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Cadeia Transportadora de Elétrons
Também chamado de Fosforilação Oxidativa. 
É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio. 
Nesta etapa ocorre a formação de 34 ATP
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RENDIMENTO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA
ETAPA
RENDIMENTO
GLICÓLISE
CICLO DE KREBS
ENTRAR NA MITOCÔNDRIA
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
TOTAL
+ 2 ATP
+ 2 ATP
- 2 ATP
+ 34 ATP
36 a 38 ATP
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RENDIMENTO ENERGÉTICO
GLICÓLISE 
(CITOSOL)
CICLO DE KREBS 
(MATRIZ MITOCONDRIAL)
CADEIA RESPIRATÓRIA
 (CRISTAS MITOCONDRIAIS)
2 ATP
2 ATP
26 ATP
Total = 30 ATP a partir de 1 glicose
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Resumindo...
Glicólise: 2 ATPs + 2 NADH
Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2 CO2
Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2 ATPs + 2 CO2
Cadeia Transportadora de Eletrons:
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Resumindo...
Cadeia Transportadora de Eletróns:
NADH  3 ATPs
FADH  2 ATPs
10 NADH  30 ATPs
2 FADH  4 ATPs
  4 ATPs
38 ATPs
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