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* RESPIRAÇÃO AERÓBICA GLICÓLISE CADEIA RESPIRATÓRIA FERMENTAÇÃO CICLO DE KREBS Profª. Ms. Adélia Mª Pimenta de Pádua Alcântara * * RESPIRAÇÃO AERÓBIA Depende fundamentalmente de um organóide citoplasmático denominado mitocôndria. MITOCÔNDRIA CRISTAS MATRIZ MEMBRANA INTERIOR MEMBRANA EXTERIOR * * * * A EQUAÇÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 36 ATP OBSERVAÇÕES O número de mitocôndrias numa célula é muito variado (dezenas / centenas). Células mais ativas (nervosas / musculares) apresentam maior número de mitocôndrias. Mitocôndrias originam-se por divisão de outras preexistentes. * * Ocorre nas cristas mitocondriais. Hidrogênios são transferidos, por aceptores, ao oxigênio, formando-se água. A energia liberada nesta transferência é utilizada na síntese de ATP. FASES DA RESPIRAÇÃO Glicólise Ciclo de Krebs Cadeia Respiratória Ocorre no citoplasma (fora da mitocôndria). Consiste na degradação da glicose até a formação de duas moléculas de ácido pirúvico. Ocorre na matriz mitocondrial. Cada molécula de ácido pirúvico penetra na mitocôndria e participa de um ciclo de reações com liberação de gás carbônico e hidrogênio. * * GLICOSE C6 H12 O6 ÁCIDO PIRÚVICO 2 C3H4O3 4ATP 2ATP 2 NAD GLICÓLISE 2 NADH2 OBSERVAÇÃO: Durante a glicólise ocorre desidrogenação e liberação de energia utilizada na síntese de ATP (fosforilação). ADP+P ATP ENERGIA Glicose sofre degradação formando duas moléculas de ácido pirúvico. * * Os ácidos pirúvicos provenientes da glicolise penetram na mitocôndria e sofrem ação de enzimas (descarboxilase e desidrogenase), que retiram hidrogênios e carbono da molécula, produzindo, respectivamente CO2, NADH2 e transformando-se em ácido acético (H3C - COOH). O ácido acético combina-se com a coenzima A, dando origem a acetil - coenzima A. No interior da mitocôndria, o radical acetil (2 - C) combina-se com o ácido oxalacético (4 -C) formando o ácido cítrico (6 -C). Ácido Pirúvico Descarboxilase Ácido Acético CO2 NADH2 Desidrogenase * * Ácido Oxalacético 4C Ácido Cítrico 6C Ác. Acetoglutárico 5C 4C ATP FADH2 NADH2 CoA CO2 NADH2 CO2 NADH2 GLICOSE ÁCIDO PIRÚVICO CO2 NADH2 ACETIL 2C ACETIL-CoA 2C Coezima A CICLO DE KREBS CICLO DE KREBS Enquanto o CO2 é resíduo final, os hidrogênios ainda se destinam à cadeia respiratória, onde serão oxidados. GLICÓLISE * * O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, catabólica e anabólica , com a finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A), que se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO2. CICLO DE KREBS * * CICLO DE KREBS (Ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico) O ácido pirúvico produzido na glicólise penetra na matriz mitocondrial reagindo com com CoenzimaA produzindo acetilCoA . Há também a participação de NAD que se transforma em NADH ao capturar H+. C3H4O3 + CoA + NAD = AcetilCoA + CO2 + H+ * * Produz-se: 2CO2 + 3NADH + 1 FADH2 Há Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP (RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP) EM RESUMO, NO CICLO DE KREBS: * * * * Diferença entre a glicólise e o ciclo do ácido cítrico: A glicólise ocorre através de uma sequência linear de passos catalisados enzimaticamente, enquanto a seqüência de reações do cíclo do ácido cítrico é cíclica. Em cada volta, uma molécula de oxalacetato é empregada para formar citrato, mas - depois de uma série de reações - esta molécula de oxalacetato é regenerada. Quatro dos oito passos de processo são oxidações e a energia nelas liberada é conservada, com alta eficiência, na formação dos cofatores reduzidos (NADH2 e FADH2). * * A cadeia respiratória consiste num sistema de transferência de elétrons provenientes dos transportadores NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio. Também designada cadeia de transporte de elétrons, é formada por um conjunto de proteínas denominadas citocromos. Esse conjunto de carregadores de elétrons dispõe-se linearmente na membrana interna da mitocôndria. CADEIA RESPIRATÓRIA Na cadeia respiratória, não são transportados átomos de hidrogênios, e sim seus elétrons. Estes são obtidos através da quebra do átomo de hidrogênio em elétron e íon H+ que fica dissolvido. * * NADH2 FAD Citocromo b Citocromo c Citocromo a Citocromo a3 2H+ H2+1/2 O2 H2O 2e- 2e- 2e- 2e- 2H+ 2e- 2e- ATP ATP ATP CADEIA RESPIRATÓRIA * * A INTEGRAÇÃO DAS ETAPAS DA RESPIRAÇÃO GLICOSE 2 ADP + 2 P 2 ATP 2 NAD 2 NADH2 ÁCIDO PIRÚVICO GLICÓLISE j NADH2 FAD Citocromo b Citocromo c Citocromo a Citocromo a3 ½ O2 O -- 2 H + H2O 2e- H2 ATP ATP ATP MITOCÔNDRIA ÁC. PIRÚVICO HIALOPLASMA Coenzima A CO2 NAD NADH2 ACETIL COEZIMA A (2C) Coenzima A 5C CO2 CO2 Ácido Oxalacético (4C) CADEIA RESPIRATÓRIA Ácido Cítrico (6C) 2e- 2e- 2e- 2e- 3 NAD – 3 NADH2 1 FAD – 1 FADH2 ADP+P - ATP * * RESUMÃO GLICÓLISE 2 ATP 2 Ác. Pirúvico 2 AcetilCoaA 2 NADH 2 NADH CADEIA RESPIRATÓRIA CICLO DE KREBS (2 VOLTAS) 2 ATP 2 FADH2 6 NADH 32ATP * * RENDIMENTO ENERGÉRTICO DA RESPIRAÇÃO Glicólise Ciclo de Krebs Cadeia Respiratória Total 2 ATP 2 ATP 32 ATP 36 ATP * * Lipídios Glicídios Proteínas Ácido Graxo Glicerol Ácido Pirúvico ACETIL Coenzima A CICLO DE KREBS Hélice de Lynen Aminoácidos HIALOPLASMA Ácido Oxalacético e Cetoglutário MITOCÔNDRIA CO2 CO2 NADH2 FADH2 Cadeia Respiratória H+ H2O ATP Aceptores FONTES DE ENERGIA * * AMIDO GLICOGÊNIO GLICOSE GLICÓLISE ÁCIDOS ORGÂNICOS CO2 H2 H2O O2 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA CICLO DE KREBS ATP MATRIZ MITOCONDRIAL Esquema explicativo da respiração celular * * Processo de extração de energia da matéria orgânica na ausência de oxigênio. FERMENTAÇÃO RESPIRAÇÃO ANAERÓBIA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA LÁCTICA [ ACÉTICA * * FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA É realizada por alguns grupos de bactérias, fungos (leveduras). ATP 2 NADH2 GLICÓLISE C6H12O6 C6H12O6 ÁCIDO PIRÚVICO 2CH3 — C — COOH || O H | 2CH3 — C — H | OH 2 CO2 2 NADH2 2 NAD ÁLCOOL COMUM Glicose Gás carbônico + Álcool Etílico + 2ATP Liberado, faz a “massa”do pão crescer * * Sccharomyces cerevisiae Fungo unicelular (levedo de cerveja ou fermento-Fleischman). * * * * * * * * É realizada por alguns grupos de bactérias (principalmente os lactobacilos), células musculares e do pâncreas. FERMENTAÇÃO LÁCTICA 2 ATP 2 NADH2 GLICÓLISE C6H12O6 ÁCIDO PIRÚVICO 2CH3 — C — COOH || O H | 2CH3 — C — COOH | OH 2 NADH2 2 NAD ÁCIDO LÁCTICO Glicose Ácido lático + 2 ATP No leite, provoca a desnaturação das proteínas e forma-se o coalho. Nos músculos, o acúmulo dessa substância causa cãibras. * * Lactobacillus acidophylus * * Respiração ATP ADP P Creatina Creatina P ATP ADP P Energia para contração Creatina P Creatina FERMENTAÇÃO LÁCTICA NO MÚSCULO No repouso Na contração * * * * * * FERMENTAÇAO ACÉTICA É realizada por alguns grupos de bactérias, principalmente as acetobactérias . Glicose Gás carbônico + Ácido Acético + 2ATP Azedamento de vinhos e sucos de frutas Fabricação de vinagre 2 ATP 2 NADH2 GLICÓLISE C6H12O6 ÁCIDO PIRÚVICO 2CH3 — C — COOH || O 2 NADH20 2 NAD 2 CO2 2 H2O ÁCIDO ACÉTICO * * * * * Muito obrigado ! Fim * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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