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Bioenergética

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.......Bioenergética.......
Carboidratos 
Os carboidratos são derivados polihidroxilados de aldeídos ou cetonas. 
Além disso, podem ser chamados de sacarídeos, glicídios, hidratos de carbono, açúcares, glúcidas 
ou oses. 
Eles podem ser classificados de acordo: 
• Com o número de únidades (monossacarídeos/glicose, dissacarídeos/lactose, 
trissacarídeos/rafinose); 
• Com o grupo funcional, sendo aldoses ou cetoses; 
• De acordo com o tamanho da cadeia carbônica (triose, tetrose, aldopentose e cetohexoses). 
Processos citoplasmáticos 
A obtenção de energia vem da conversão da energia química contida nos alimentos em energia 
biologicamente viável, ou seja, dos substratos orgânicos (glicose) em ATP. 
A energia está contida nas ligações fosfodianidro e nas ligações atômicas entre os carbonos. 
A glicólise irá ocorrer em duas fases: 
• Preparatória: é necessário investir e gastar ATP; 
• Investimento: o investimento da 1ª fase é recuperado. 
 
 
Glicólise 
É uma reação que ocorre em 10 etapas e 
comum aos organismos aeróbios e 
anaeróbios. A partir dela temos a quebra da 
glicose em 2 moléculas de piruvato. 
PASSO 1 - FOSFORILAÇÃO DA GLICOSE 
Ocorre conversão glicose em glicose-6-
fosfato. Contudo, para que essa reação 
ocorra, é necessário o uso de 1 ATP que é 
convertido em ADP + H. 
 
PASSO 2 - REAÇÃO DE ISOMERIZAÇÃO 
Haverá uma reestruturação da molécula de 
glicose-6-fostato em frutose-6-fosfato. 
 
PASSO 3 - NOVA FOSFORILAÇÃO 
Observação: toda vez que houver 
fosforilação haverá gasto de energia. 
A frutose-6-fosfato é convertida em frutose-
1,6-bifosfato – fosfato foi acrescentado no 
carbono 1 e carbono 6. 
Até o passo 3 foi usado 2 ATPs. 
 
PASSO 4 - CLIVAGEM 
Haverá quebra da molécula de frutose-1,6-
fosfato em duas moléculas di-hidroxiacetona 
fosfato e gliceraldeído-3-fosfato. 
Há 1 fosfato em cada molécula. 
 
PASSO 5 - ISOMERIZAÇÃO 
A célula não pode dar continuidade ao 
processo metabolizando a di-hidroxiacetona 
fosfato. Então, para finalização da fase de 
investimento de energia, ocorre uma 
isomerização. A di-hidroxiacetona fosfato é 
convertida em gliceraldeído-3-fosfato. 
 
O passo 5 associado ao passo 4 resulta em 2 
moléculas de gliceraldeído-3-fosfato. 
PASSO 6 - OXIDAÇÃO 
A partir desse passo, todo resultado deve ser 
multiplicado por dois, visto que há duas 
moléculas de gliceraldeído-3-fosfato. 
Nessa fase o gliceraldeído-3-fosfato será 
convertido em 1,3-bigosfoglicerato. 
A oxidação ocorre graças a acepção do 
elétron pelo NAD+ (transformado em NADH). 
 
PASSO 7 - DESFOSFORILAÇÃO 
(PRODUÇÃO DE ENERGIA) 
Nessa fase o fosfato será agregado ao ADP e, 
posteriormente, convertido em ATP. Com isso 
temos a conversão do 1,3-ifosfoglicerato em 
3-fosfoglicerato. 
 
PASSO 8 - REORGANIZAÇÃO 
ESTRUTURAL 
O fosfato sai do carbono 3 para o carbono 2, 
favorecendo a desidratação. 
 
PASSO 9 - DESIDRATAÇÃO 
Apesar da desidratação o fosfoenolpiruvato 
continua fosforilado, ou seja, ele ainda tem o 
potencial energético. 
 
PASSO 10 - NOVA DESFOSFORILAÇÃO 
O fosfoenolpiruvato é desfosforilado em piruvato + ATP (o fosfato do fosfoenolpiruvato vai para o 
piruvato). 
 
Lembrando que esse resultado deve ser multiplicado por 2. 
Resumindo... 
 
Qual o destino do piruvato e NADH? 
O piruvato pode participar da fermentação lática, fermentação alcoólica e respiração celular. 
 
Processos mitocondriais 
As moléculas alimentares do citosol (piruvato e 
ácido graxo pela b-oxidação) vão para a matriz 
mitocondrial, onde serão convertidos em acetil-
CoA e daremos início ao ciclo de Krebs que irão 
gerar muitos NADs e FADs, moléculas com 
potenciais para elétrons fazerem a fosforilação 
oxidativa através da cadeia transportadora de 
elétrons na membrana mitocondrial interna. 
Observação: produção de acetil-CoA a partir de 
carboidratos é chamado de glicólise e a partir de 
lipídeos é chamado de b-oxidação. 
1. OXIDAÇÃO DO PIRUVATO 
Irá ocorrer na matriz mitocondrial com a 
conversão do piruvato em acetil-CoA através da 
descarboxilação oxidativa. Nela teremos a 
liberação de CO2 e conversão do NAD+ em 
NADH. 
 
2. CICLO DE KREBS 
 
O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico, irá ocorrer na matriz mitocondrial. 
O ciclo se inicia com a junção do oxaloacetato + acetil-CoA, gerando citrato (ácido cítrico) que, 
após diversas reações, irá formar oxaloacetato e reiniciar o processo. 
PASSO 1 DO CICLO DE KREBS 
Com a junção do oxaloacetato + acetil-CoA, temos a formação do citrato. 
 
PASSO 2 DO CICLO DE KREBS 
Haverá uma isomerização e o citrato será convertido em isocitrato. 
 
PASSO 3 DO CICLO DE KREBS 
Após, haverá uma descarboxilação oxidativa, ou seja, o isocitrato será convertido em a-
cetoglutarato. Além disso teremos o NAD+ fazendo acepção de elétrons e liberação de CO2. 
Observação: vale lembrar que todos os eventos irão ocorrer em dobro pois, na glicólise, tivemos a 
produção de 2 moléculas de piruvato. 
 
PASSO 4 DO CICLO DE KREBS 
Ocorrerá uma nova descarboxilação oxidativa e o a-cetoglutarato será convertido succinil-CoA. 
Teremos uma nova acepção de elétrons pelo NAD+ e liberação de CO2. 
Neste mosto do ciclo todos os carbonos da glicose já foram devolvidos para o ambiente. 
 
 
 
 
 
 
 
PASSO 5 DO CICLO DE KREBS 
Nesta fase haverá geração de energia, ou seja, o GDP será convertido em GTP – que é convertido 
em ATP. 
 
PASSO 6 DO CICLO DE KREBS 
O succinato será oxidado em fumarato e haverá acepção de elétrons pelo FAD+ em FADH. 
 
PASSO 7 DO CICLO DE KREBS 
Haverá hidratação e o fumarato será convertido em malato. 
 
PASSO 8 DO CICLO DE KREBS 
Após, haverá uma nova oxidação do malato em oxalacetato. 
Haverá, também, uma acepção de elétrons pelo NAD+. 
 
Saldo final: 
10 NADH: 2 da glicólise, 2 da oxidação do piruvato e 6 do ciclo de Krebs 
2 FADH2: do ciclo de Krebs 
4 ATPs: 2 da glicólise e 2 do ciclo de Krebs (GTP que será convertido em ATP) 
6 CO2 
Cadeia transportadora de elétrons 
Para que haja produção de energia é necessário que haja transferência de elétrons do NADH e 
FADH2 através da cadeia transportadora de elétrons. Esse processo irá ocorrer na membrana 
mitocondrial interna. 
Como acontece? Após o fim do ciclo de Krebs haverá muitos aceptores de elétrons carregados. 
Estes serão transportados para a proximidade da membrana mitocondrial interna, onde serão 
oxidados, ou seja, o NADH e FADH2 voltam a ser NAD+ e FAD+. 
Cada elemento da cadeia respiratória utiliza a energia dos elétrons para bombear prótons (H+) 
para o espaço entremembranas. Esses elétrons serão transportados até o O2 (aceptor final), onde 
serão utilizados para dar origem à água. 
À medida que os aceptores de elétrons vão sendo oxidados, o espaço entremembranas fica 
saturado de prótons, que tendem a sair do local mais concentrado para o menos concentrado, 
ou seja, eles tendem a voltar para a matriz mitocondrial através da proteína ATP-sintase. 
A ATP-sintase atua produzindo ATP, ou seja, funciona como uma "catraca", formando um poro na 
membrana mitocondrial interna. À medida que os prótons vão passando para o interior da matriz 
ela muda sua conformação gerando uma energia cinética que é usada para converter ADP+P em 
ATP. Produzindo ATP em larga escala. 
 
 
Resumindo... 
Oxidação do piruvato • Ocorre na matriz mitocondrial 
• Gera 2 acetil-CoA + 2 NADH + 2 CO2. 
Ciclo de Krebs • Ocorre na matriz mitocondrial 
• Gera 2 ATPs + 6 NADH + 2 FADH + 4 CO2 
Cadeia transportadora de elétrons • Ocorre na membrana mitocondrial interna

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