Aula 5 Mitocondrias e Respiracao Celular

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Mitocôndrias	
  e	
  Respiração	
  Celular	
  
•  Requerimentos	
  de	
  energia	
  
PRODUÇÃO	
  DE	
  ENERGIA	
  (E)	
  
OBTENÇÃO	
  DE	
  ENERGIA	
  
Alimentos	
   =	
   fontes	
   de	
   átomos	
   +	
   fonte	
   de	
  
energia	
  
Metabolismo	
  Celular	
  	
  
– Vias	
   catabólicas	
   (degradam	
  os	
   alimentos,	
   forma	
  
energia	
  eblocos	
  consJtuJvos)	
  
– Vias	
  anabólicas	
  (usam	
  energia	
  para	
  biossíntese)	
  
PRODUÇÃO	
  DE	
  ENERGIA	
  
PRODUÇÃO	
  DE	
  ENERGIA	
  
METABOLISMO	
  DE	
  CARBOIDRATOS	
  
•  Glicose	
  =	
  38	
  mols	
  ATP	
  (glicogênio	
  >	
  energia	
  para	
  um	
  
dia)	
  
•  Ácido	
  PalmíEco	
  =	
  126	
  mols	
  de	
  ATP	
  (gordura>	
  energia	
  
para	
  um	
  mês)	
  
Mecanismos	
  celulares	
  de	
  obtenção	
  de	
  energia	
  
METABOLISMO	
  DA	
  GLICOSE	
  
	
  
§ Glicólise	
  
§ Respiração	
  celular	
  (AERÓBICA)	
  
§ Fermentação	
  
1	
  
Glicólise	
  e	
  Fermentação	
  Glicólise	
  e	
  Respiração	
  celular	
  
METABOLISMO	
  DA	
  GLICOSE	
  
Localização	
  Celulares	
  de	
  Rotas	
  Produtoras	
  de	
  Energia	
  
ROTAS	
  PRODUTORAS	
  DE	
  ENERGIA	
  
A glicólise ocorre no citosol, enquanto a produção de acetilcoenzima A e a oxidação 
fosforilativa se processam nas mitocôndrias, em razão da oxidação dos substratos 
oriundos dos nutrientes, com consumo de oxigênio e formação de água e CO2 
(Respiração aeróbia) contrastando com a glicólise (respiração anaeróbia), que não 
consome oxigênio e produz pouco ATP. 
30 
RESPIRAÇÃO	
  CELULAR	
  
Glicólise	
  ou	
  Via	
  Embden-­‐Meyerhof	
  
GLICÓLISE	
  
CICLO	
  DE	
  KREBS	
  
CICLO	
  DE	
  KREBS	
  
Cadeia	
  respiratória	
  (sistema	
  de	
  transporte	
  de	
  elétrons)	
  
Os	
   prótons	
   e	
   elétrons	
   recolhidos	
   na	
  
glicólise	
  pelo	
  NAD+	
  e	
  no	
  Ciclo	
  de	
  Krebs	
  pelo	
  
NAD+	
  e	
  FAD	
  são	
  transportados	
  ao	
  longo	
  de	
  
uma	
   cadeia	
   de	
   citocromos	
   em	
   níveis	
  
sucessivamente	
  mais	
  baixos	
  de	
  energia	
  de	
  
modo	
   que	
   seja	
   melhor	
   aproveitada	
   na	
  
formação	
  de	
  ATP.	
  
CADEIA	
  RESPIRATÓRIA	
  
Ocorre	
  ao	
  nível	
  da:	
  
-­‐	
  membrana	
  das	
  mitocôndrias	
  (eucariotos)	
  
-­‐	
  membrana	
  citoplasmáJca	
  (procariotos)	
  
CADEIA	
  DE	
  TRANSPORTE	
  DE	
  ELÉTRONS	
  
Cadeia Transportadora de Elétrons 
QUIMIOSMOSE	
  
Fosforilação oxidativa 
Produção	
  de	
  ATP	
  por	
  Glicose:	
  
Na	
  cadeia	
  respiratória:	
  
-­‐ 2	
  NADH	
  (glicólise)	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  5	
  ATP	
  
-­‐ 	
  2	
  NADH	
  (oxidação	
  do	
  piruvato)	
  	
  5	
  ATP	
  
-­‐	
  6	
  NADH	
  (ciclo	
  de	
  Krebs)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  15	
  ATP	
  
-­‐	
  2	
  FADH	
  (ciclo	
  de	
  Krebs)	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  3	
  ATP	
  
Formação	
  direta	
  na	
  Glicólise	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
	
   	
   	
  2	
  ATP	
  
Formação	
  direta	
  no	
  Ciclo	
  de	
  Krebs	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
 2	
  GTP-­‐-­‐-­‐2ATP	
  
Total	
  de	
  até	
  ...............................	
  32	
  ATP	
  
Síntese	
  da	
  respiração	
  aeróbia	
  
Eletromicrografia de músculo cardíaco, um tecido que necessita de muitas 
mitocôndrias, formando um trajeto paralelo às miofibrilas. Note, também, que as 
mitocôndrias são ricas em cristas e que a matriz mitocondrial é densa aos elétrons. 
RESPIRAÇÃO	
  ANAERÓBICA	
  
RESPIRAÇÃO	
  ANAERÓBICA	
  
FERMENTAÇÃO	
  
FERMENTAÇÃO	
  
FERMENTAÇÃO	
  LÁCTICA	
  
FERMENTAÇÃO	
  ALCOÓLICA	
  
§  É	
  uma	
  variação	
  alternaEva	
  da	
  respiração	
  aeróbia:	
  o	
  aceptor	
  de	
  elétrons	
  
não	
  é	
  o	
  oxigênio.	
  
•  Uma	
  implicação	
  é	
  o	
  rendimento	
  energéEco	
  inferior:	
  nenhum	
  aceptor	
  
alternaEvo	
  apresenta	
  potencial	
  tão	
  oxidante	
  quanto	
  O2.	
  
•  O	
  uso	
  de	
  aceptores	
  alternaEvos	
  permitem	
  os	
  microrganismos	
  respirarem	
  
em	
  ambientes	
  sem	
  oxigênio,	
  sendo	
  de	
  extrema	
  importância	
  ecológica.	
  
•  QuanEdade	
  de	
  energia	
  produzida	
  é	
  menor	
  
RESPIRAÇÃO	
  ANAERÓBIA	
  
Reação de oxidação-redução internamente balanceada. Ausência de aceptores externos. 
- A concentração de NAD+ nas 
células é baixo, precisando ser 
re-oxidado para não cessar a via 
glicolítica. 
- A REDUÇÃO DO PIRUVATO A 
ETANOL ou outros produtos 
restabelece o NAD+ e permite a 
continuidade da glicólise . 
 Produção líquida de apenas 
 2 ATPs 
RESPIRAÇÃO	
  ANAERÓBIA	
  
Fermentação	
  também	
  é	
  uma	
  forma	
  de	
  respiração	
  anaeróbia.	
  Ocorre	
  no	
  citosol	
  
CaracterísJcas	
  da	
  Fermentação	
  
	
  
§  Ácido	
  pirúvico	
  é	
  reduzido	
  a	
  ácidos	
  orgânicos	
  e	
  álcoois	
  
§  NADH	
  é	
  oxidado	
  a	
  forma	
  NAD+:	
  	
  
§  	
  conJnua	
  da	
  via	
  glicolíJca	
  	
  
§  O2	
  não	
  é	
  necessário	
  	
  
§  Não	
  há	
  obtenção	
  adicional	
  de	
  ATP.	
  
§  Gases	
  (CO2	
  e/ou	
  H2)	
  podem	
  ser	
  produzidos	
  
FERMENTAÇÃO	
  
Espécie	
  microbiana	
   Principal	
  produto	
  da	
  fermentação	
  
Ace5vibrio	
  celluloly5cus	
   Ácido	
  acéEco	
  
Ac5nomyces	
  bovis	
   Ácidos	
  acéEco,	
  fórmico,	
  lácEco,	
  etc.	
  
Clostridium	
  acetobutylicum	
   Acetona,	
  butanol,	
  etanol,	
  ácido	
  fórmico,	
  etc.	
  
Enterobacter	
  aerogenes	
   Etanol,	
  ácido	
  fórmico,	
  CO2,	
  etc.	
  
Escherichia	
  coli	
   Etanol,	
  ácidos	
  lácEco,	
  acéEco,	
  fórmico,	
  succínico,	
  etc.	
  
Lactobacillus	
  brevis	
   Etanol,	
  glicerol,	
  CO2,	
  ácidos	
  lácEco,	
  acéEco,	
  etc.	
  
Streptococcus	
  lac5s	
   Ácido	
  lácEco	
  
Succinimonas	
  amyloly5ca	
   Ácidos	
  acéEco	
  e	
  succínico	
  	
  
Produtos	
  da	
  fermentação	
  
FERMENTAÇÃO