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Fotossíntese e Respiração Celular Metabolismo Celular Metabolismo conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Reagentes Produtos Energia De onde vem essa energia? A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos. Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídios, proteínas e ácidos nucléicos. Onde a energia fica armazenada? Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP. ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina. Adenina Pentose ATP Como o ATP armazena energia? A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato. Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia. Adenina Pentose ATP ADP + P Energia Seres Autótrofos São aqueles que produzem o “próprio alimento”. Eles são capazes de transformar energia. Os autótrofos fotossintetizantes são capazes de transformar energia luminosa em energia química. Seres Heterótrofos Não “produzem o próprio alimento”. Não conseguem transformar energia, logo precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados. Fotossíntese Energia solar transformada em energia química. CO2 + H2O C6H12O6 + O2 Luz Clorofila Cloroplasto Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariontes onde encontramos a clorofila. Clorofila pigmento necessário para a realização da fotossíntese, pois absorve luz solar. Fotossíntese Todo o processo é dividido em duas etapas: Fase clara ou etapa fotoquímica Fase escura ou fase química Obs.: a fase escura utiliza os produtos provenientes da fase clara. Fase Clara Ocorre nas membranas dos tilacóides. É necessária a presença da luz para que ocorra. Acontecem dois processos: Fosforilação (formação de ATP). Fotólise da água. Fosforilação fotossintética Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP. e- A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados. e- e- Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides. 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. Quebra da água pela energia da luz. Fotólise 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 NADPH2 Fim da Fase Clara Produtos: ATPs fosforilação. NADPH2 fotólise da água. 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. + + ATP ATP GLICOSE Equação geral da fotossíntese: Respiração Celular Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose. 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. Fermentação Processo de degradação incompleta de substâncias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias. A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs. Fermentação Os principais tipos são: Fermentação Alcoólica. Fermentação Láctica. Fermentação Alcoólica Realizada por leveduras (fungos). Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e Etanol (C2H5OH). Utilização humana: produção de pães, bolos e bebidas alcoólicas. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 Fermentação Láctica Realizada por bactérias do leite, empregada na preparação de iogurtes e queijos. Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico. Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico. C6H12O6 ⇒ 2C3H6O3 + 2ATP 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. Dividida em 3 fases: Respiração Aeróbia Glicólise: não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma. Ciclo de Krebs e Cadeia transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias. Equação Geral C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +38ATP Glicólise 2 ATP 2 ADP + 2P 4 ATP 4 ADP + 4P 2 NAD 2 NADH2 C6H12O6 (glicose) Gasto de 2 ATP 2 C3H4O3 + 4 ATP (ácido piruvico) 1ª ETAPA - GLICÓLISE Há a formação de 2 NADH2 e o ÁCIDO PIRÚVICO que penetram nas MITOCÔNDRIAS. C6H1206 (glicose) Gasto de 2 ATP 2 C3H4O3 + 4 ATP + 2 NADH2 Para ultrapassar a membrana mitocondrial há gasto de 2 ATP!!! 2ª ETAPA – CICLO DE KREBS Ácido Oxaloácetico 6 NADH 2 FADH2 2 ADP 2 ATP Os elétrons dos átomos de hidrogênio transportados pelo NADH e pelo FADH2, inicia a CADEIA TRANSPORTADORA DE ÉLETRONS. Acetil CoA Ácido Cítrico 4 CO2 3ª ETAPA – CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS Ocorre nas CRISTAS MITOCONDRIAIS. Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP. Nesta etapa ocorre a formação de 34 ATP CITOCROMO Cada “degrau” da escada é um citocromo. OXIGÊNIO O ultimo “degrau da escada” é o aceptor final, o Oxigênio. e- e- e- e- e- e- e- ATP ATP ATP ATP ATP ATP 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 ATP
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