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AULA 2 RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO

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BIOSSÍNTESE
CONSTRUÇÃO 
CONSUMO DE ATP
DEGRADAÇÃO
PRODUÇÃO DE ATP
METABOLISMO: transformações químicas a nível celular
Metabolismo em geral
RESPIRAÇÃO CELULAR
Processo de conversão das ligações 
químicas de moléculas ricas em energia 
que poderão ser usadas nos processos 
vitais.
Pode ser respiração anaeróbica
respiração aeróbica
É o processo de obtenção de energia mais 
utilizado pelos seres vivos. 
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR 
I- GLICÓLISE – Quebra da glicose
III- CADEIA RESPIRATÓRIA – Produção de 
moléculas de ATP
II- CICLO DE KREBS - Conjunto de 
reações que formam CO2 - H2O - NADH2 
- FADH2
LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR
2a. CICLO DE 
KREBS 
3a. CADEIA 
RESPIRATÓRIA
1a. 
GLICÓLISE
HIALOPLASMA
M I T O C Ô N D R I A S 
Membranaexterna
GLICÓLISE/ VIA GLICOLÍTICA
GLICOSE
Nos organismos anaeróbios (e mesmo nos aeróbios, em
certas circunstâncias), pelo contrário, a glicólise é
prosseguida por um outro processo designado por
fermentação.
GLICÓLISE/ VIA GLICOLÍTICA
Nos organismos aeróbios constitui o segmento inicial da
degradação da glicose, sendo essencialmente
prosseguida pelo processo a que, globalmente se
atribui a designação de respiração celular.
Quando esse processo não envolve consumo de oxigênio
molecular e por isso é chamado de fermentação
anaeróbica.
A fermentação é um processo de transformação de uma
substância em outra, produzida a partir de
microorganismos, tais como fungos, bactérias, ou até o
próprio corpo, chamados nestes casos de fermentos.
Exemplo de fermentação:
- açúcares das plantas em álcool,
- processo de fabricação da cerveja (álcool etílico e CO2)
produzidos a partir do consumo de açúcares presentes
no malte - obtido através da cevada germinada.
Processo usado no preparo da massa do pão/ bolo: 
fermentos das leveduras/ fungos - consomem o açúcar 
(amido) da massa do pão, liberando CO2 , que aumenta o 
volume da massa.
Exemplos:
1. Iogurte (fermentação láctica): lactobacilos, produzem ácido 
lático;
2. Pão e cerveja (fermentação alcoólica): fungos (anaeróbicos 
facultativos), que produzem no final álcool;
3. Vinagre (fermentação acética): consiste numa reação química, 
onde ocorre a oxidação parcial do álcool etílico, obtendo o 
ácido acético.
Outro exemplo: nos músculos, a quando da atividade fisica 
intensa e na ausência de oxigênio, com a formação de 
lactato (ácido láctico).
• Nas células as reações metabólicas raramente ocorrem
de forma isolada; em geral, são organizadas em
sequências de múltiplos passos, denominadas vias,
tais com o glicólise;
• As vias, em sua maior parte, podem ser classificadas
como:
Visão Geral
Ω Catabólicas: de degradação
Ω Anabólicas: de síntese
Nutrientes 
contendo 
energia:
Carboidratos
Gorduras
Proteínas
Moléculas 
precursoras:
Aminoácidos
Oses
Ácidos graxos
Bases 
nitrogenadas
Moléculas 
complexas:
Proteínas
Polissacarídeos
Lipídeos
Ácidos nucléicos
Produtos finais 
pobres em 
energia:
CO2
H2O
NH3
Energia 
química
ATP
NADH
C
A
T
A
B
O
L
I
S
M
O
A
N
A
B
O
L
I
S
M
O
EXERGÔNICAS
ENDERGÔNICAS
Glicose - proveniente da dieta ou produção endógena é
degradada pelo organismo com o principal propósito de
liberar energia.
Glicólise aeróbica: é a degradação da glicose na presença de O2,
produto final o piruvato que é transportado para dentro da
mitocôndria para completar sua oxidação até CO2 e H2,
ativando o ciclo de krebs e a cadeia respiratória.
Glicólise anaeróbica: degradação da glicose sem a
necessidade de O2, produto final ácido lático.
Utilizada quando exercícios rigorosos são realizados.
É a seqüência metabólica de várias reações 
enzimáticas,
na qual a glicose é oxidada produzindo:
2 moléculas de Ácido Pirúvico
2 moléculas de ATP
2 equivalentes reduzidos de NAD+,
que serão introduzidos na cadeia respiratória ou 
na fermentação.
GLICÓLISE
glicose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi
2 NADH + 2 ácido pirúvico + 2 ATP + 2 H2O
Funções da Via Glicolítica
- Transformar glicose em piruvato.
- Sintetizar ATP com ou sem oxigênio.
- Preparar a glicose para ser degradada totalmente em CO2
e H2O.
- Permitir a degradação parcial da glicose em anaerobiose.
- Alguns intermediários são utilizados em diversos 
processos biossintéticos.
• É a sequência metabólica contendo 10 dez 
reações catalisadas por enzimas livres no 
citosol.
• Principal rota para geração de ATP nas células 
e está presente em todos os tipos de tecidos.
• A glicose é o principal carboidrato em nossa 
dieta e é o açúcar que circula no sangue para 
assegurar que todas as células tenham suporte 
energético contínuo.
• A sua finalização é a oxidação de glicose 
a piruvato. 
VIA DE SINALIZAÇÃO DA 
GLICOSE
IRS1 – PI3K – AKT - GLUT 4
• FASES DE PREPARAÇÃO GLICOLÍTICA
• 1. FASE PREPARATÓRIA
Preparação, regulação e gasto de 
energia
• 2. FASE DE PAGAMENTO
Produção de ATP e oxidação
Sequência da Glicólise
Fase 1: preparação, regulação e gasto de energia:
A célula gasta 2 moléculas de ATP e Mg2+
Processa-se em cinco reações bioquímicas. 
Nenhuma energia é armazenada, pelo contrário, duas moléculas 
de ATP são investidas nas reações de fosforilação.
Fosforilação é a adição de um grupo fosfato (PO4) a uma proteína/ molécula.
A fosforilação é um dos principais participantes nos mecanismos de regulação 
das proteínas.
É importante nos mecanismos de reações da qual participa o ATP. 
A energia obtida na respiração ou na fotossíntese é utilizada para adicionar o 
grupo fosfato ao ADP ATP.
Esta molécula armazena essa energia, que fica a disposição da célula.
Sequência da Glicólise
Glicose
Reação 1: a glicose que entra nos tecidos é fosforilada com o 
gasto energético de uma molécula de ATP.
Enzima: Hexoquinase. Reação irreversível e um dos três passos 
que regulam a glicólise. 
A fosforilação da glicose na primeira reação impede que esta saia 
da célula novamente. 
Ao adicionar um grupo fosfato à glicose, ela torna-se um 
molécula carregada negativamente e é impossível atravessar 
passivamente a membrana celular. 
Ao manter a glicose aprisionada dentro da célula a glicólise é 
garantida.
Hexoquinase é a enzima que catalisa a conversão de
ATP e uma D-hexose a ADP e uma D-hexose-6-fosfato.
A hexoquinase é uma enzima reguladora. 
A hexoquinase muscular é inibida alostericamente pelo seu 
produto, a glicose-6-fosfato.
Sempre que a concentração de glicose-6-fosfato no interior da
célula aumenta acima do seu nível normal, a hexoquinase
é inibida de forma temporária e reversível, colocando a
velocidade de formação da glicose-6-fosfato em equilíbrio
com a sua velocidade de utilização e restabelecendo o
estado de equilíbrio estacionário.
Portanto,
por cada uma das molécula de glicose que “entra” no
processo de glicólise, ocorrerá a oxidação de
duas moléculas de fosfogliceraldeído em ácido
difosfoglicérido.
1. FASE PREPARATÓRIA
Preparação, regulação e gasto de energia
hexoquinase
fosfoexose-isomerase
fosfofrutoquinase
aldolase
triosefosfato isomerase
2. FASE DE PAGAMENTO
Produção de ATP e oxidação
Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase
Fosfoglicerocinase
Fosfogliceromutase
enolase
piruvato 
quinase
GLICÓLISE
C6H12 O6
LEMBRETE
Na glicólise entra uma 
molécula de GLICOSE 
com 6 carbonos e sai 2 
moléculas de piruvato 
de 3 carbonos
GLICOSE AC.PIRUVICO
PRIMEIRA ETAPA - GLICÓLISE
Quebra da molécula glicose
C 6H12O6
(2) C3H4O34H
+
NAD/FAD - Moléculas Carregadora de H+
- Cada molécula carrega 2 átomos 
de H+ 
ÁCIDO 
PIRÚVICO 
- 2NAD + 2H2 
= 2NADH2
-FORAM PRODUZIDOS 2 AC. 
PIRÚVICOS
MITOCÔNDRIAS
CICLO KREBS – CADEIA 
RESPIRATÓ RIA
HIALO PLASMA 
GLICÓ LISE
IMPORTANTE
- SALDO DE 2 ATP NA 
REAÇÃO
PRODUTOS DA 
GLICÓLISE
Glicose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi -----------> 2 NADH + 2 piruvato + 2 ATP + 
2 H2O
GLICÓLISE
I – ESTÁGIO
Preparação da glicose
Investimento de energia
para ser recuperada mais
tarde
I I– ESTÁGIO
Quebra e rearranjo da
molécula de glicose em
duas moléculas de 3
carbonos
III– ESTÁGIO
Oxidação: Geração
de energia
PIRUVATO ( 2 MOLÉCULAS) 
Carboxilação do 
piruvato a 
oxalacetato
(gliconeogênese)
Metabolismo Aeróbico
Ocorre na mitocôndria
Metabolismo Anaeróbico: 
cristalino, córnea do olho, 
medula renal, testículos, 
leucócitos, hemácias. 
Acetil-CoA
CICLO DO ÁCIDO 
CÍTRICO 
matriz 
mitocondrial
ATP
CO2
Piruvato
↓↑
Lactato
Piruvato
↓
Etanol, CO2
*Hemácias
*Músculos em exercício 
↓pH, cãibras
Excedente de lactato→ fígado para 
produzir glicose.
*Tecidos anóxicos
IAM/embolia pulmonar/hemorragia
*Fungos
*Algumas 
bactérias
(flora 
intestinal)
Acetil-CoA
Piruvato + CoA piruvato desidrogenase acetil-CoA +CO2
NAD+ 
NADH
CH3
C=O
O-
C=O
Ciclo de Krebs
PRODUTOS FORMADOS NO CICLO 
DE KREBS POR CADA ÁCIDO 
PIRÚVICO
3 NADH2
1 FADH2
1 ATP
COMO SÃO 2 MOLÉCULAS DE ÁCIDO 
PIRÚVICO, O RESULTADO FINAL É: 
6 NADH2
2 FADH2
2 ATP
Citrato-sintase
Aconitase
Fumaras
e Succionato-desidrogenase
Tioquinase-succínica
L-malato-desidrogenase
Isocitrato-desidrogenase
Complexo da desidrogenase 
CADEIA 
RESPIRATÓRIA
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR 
I- GLICÓLISE – Quebra da glicose
III- CADEIA RESPIRATÓRIA – Produção de 
moléculas de ATP
II- CICLO DE KREBS - Conjunto de 
reações que formam CO2 - H2O - NADH2 
- FADH2
GLICOSE AC.PIRUVICO
PRIMEIRA ETAPA - GLICÓLISE
Quebra da molécula glicose
C 6H12O6
(2) C3H4O3
4H
+
NAD/FAD - Moléculas Carregadora de H+
- Cada molécula carrega 2 átomos 
de H+ 
ÁCIDO 
PIRÚVICO 
- 2NAD + 2H2 
= 2NADH2
-FORAM PRODUZIDOS 2AC.PIRÚVICOS
MITOCÔNDRIAS
CICLO KREBS – CADEIA 
RESPIRATÓ RIA
HIALO PLASMA 
GLICÓ LISE
IMPORTANTE
- SALDO DE 2 ATP NA 
REAÇÃO
PRODUTOS DA 
GLICÓLISE
Ciclo de Krebs
PRODUTOS FORMADOS NO CICLO 
DE KREBS POR CADA ÁCIDO 
PIRÚVICO
3 NADH2
1 FADH2
1 ATP
COMO SÃO 2 MOLÉCULAS DE ÁCIDO 
PIRÚVICO, O RESULTADO FINAL É: 
6 NADH2
2 FADH2
2 ATP
Cadeia Respiratória
• É uma sequência de reações através das 
quais os átomos de hidrogênio originados 
do ciclo de Krebs são transportados e 
doados ao oxigênio.
• Como esse processo é realizado de forma 
gradativa, a energia liberada pode ser 
utilizada para que a célula produza ATP.
Produção de energia
• A cadeia respiratória pode ser chamada de cadeia 
transportadora de elétrons;
• A formação de ATP é conhecida como fosforilação 
oxidativa;
• A quantidade de energia liberada nesse processo é 
suficiente para formar 36 moléculas de ATPs.
Cadeia respiratória
CADEIA RESPIRATÓRIA OU CADEIA DE ELÉTRONS 
NADH2
FADH2
MEMBRANA DAS CRISTAS 
MITOCONDRIAIS
PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS DE 
ELÉTRONS 
RESULTADO 
FINAL DA 
RESPIRAÇÃO 
CELULAR A 
PARTIR DE UMA 
GLICOSE 
- GLICÓLISE – 2 ATP+ 2 NADH2 (2 + 2X3=8ATP
-CICLO KREBS –1ATP+3NADH2 (2X3X3+2)=20ATP
1FADH2 (2X2) = 4 ATP
- CoA –1NADH2 
(2X3) = 6 ATP
- AO FINAL DA CADEIA 8 + 6 + 20 + 4 = 38 ATP’S 
atualmente 32 ATPS
(2,5+1,5)
OBS - NA MITOCÔNDRIA SÃO 2 AC. PIRÚVICOS
ORIGINA 3ATP 
ORIGINA 2ATP
GLICÓLISE
Ácido
pirúvico
Acetil-CoA
CADEIA RESPIRATÓRIA
2 ATP 6 ATP 6 ATP 18 ATP 4 ATP 
2 ATP 
2 ATP
2 ATP
2 NADH
2 NADH
6 NADH 2 FADH
CICLO DE 
KREBS
MITOCÔNDRIA
CITOPLASMA
BALANÇO ENERGÉTICO
Destinos do piruvato
• O piruvato, em condições aeróbicas é
oxidado a acetato, o qual entra no ciclo de
Krebs e é oxidado até CO2 e H2O.
• Entretanto, sob condições anaeróbicas
(como em músculos esqueléticos muito
ativos, em plantas submersas ou em
algumas bactérias) ocorre a fermentação
formando produtos como o lactato e o etanol.
Destinos do piruvato
Glicólise anaeróbica: É a degradação da glicose
sem a necessidade de O2, tendo como produto
final o acido lático, esta via é muito mais rápida
que a glicolise aeróbica sendo utilizada quando
exercícios rigorosos são realizados.
• Glicólise aeróbica: É a degradação da glicose na
presença de O2, tendo como produto final o
piruvato que por sua vez é transportado para
dentro da mitocôndria para completar sua
oxidação ate CO2 e H2O, ativando o ciclo de
krebs e a cadeia respiratória.
FERMENTAÇÃO LÁCTICA
FERMENTAÇÃO LÁCTICA
FERMENTAÇÃO LÁCTICA

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