Modificação da energia da célula AULA KAROL

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METABOLISMO 
ENERGÉTICO 
DA CÉLULA
Facilitadora: Enfª Carla Karoline
≈ AUTOTRÓFICA X HETEROTRÓFICA
• As células autotróficas são capazes de transformar a energia luminosa em
energia química e as nossas células heterotróficas usam a energia química
produzida por elas.
• O principal processo para obtenção de alimento por seres autotróficos é a
fotossíntese. Nesse processo, o ser vivo produz substâncias orgânicas
utilizando como reagentes o gás carbônico e a água, produzindo glicídios e
gás oxigênio. Esse processo só ocorre na presença de energia luminosa.
• São exemplos de seres heterotróficos todos os animais, fungos, algumas
bactérias e alguns protozoários. Esses seres também podem ser chamados de
consumidores ou decompositores, pois eles retiram seu alimento comendo
outro ser vivo ou decompondo a matéria orgânica morta respectivamente.
≈ METABOLISMO
• Podemos definir metabolismo como o conjunto das
atividades metabólicas da célula relacionadas com a
transformação de energia. A fotossíntese e a respiração
são os processos mais importantes de transformação de
energia dos seres vivos, mas a fermentação e
a quimiossíntese também são processos celulares desse
tipo importantes para alguns seres vivos.
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/o-metabolismo.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/fotossintese.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/fermentacao.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/quimiossintese.htm
≈ METABOLISMO
Nas reações de síntese, moléculas mais simples são unidas para formar outras
de maior complexidade, como ocorre com a união de aminoácidos para formar
as proteínas. Já nas reações de degradação, ocorre o contrário: as moléculas
mais complexas são quebradas, transformando-se em moléculas mais simples,
como ocorre na quebra do glicogênio em glicose.
Todas as reações de síntese – por meio das quais os organismos vivos
constroem as complexas moléculas orgânicas que formam o seu corpo – são
chamadas de anabolismo, e as reações de degradação de moléculas
constituem o catabolismo. Dessa forma, podemos concluir que é pelas
reações anabólicas que o ser vivo constrói seu corpo e é pelas reações
catabólicas que os seres vivos conseguem a matéria-prima e a energia
necessárias à vida.
•
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/aminoacidos.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/proteinas.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/glicogenio.htm
https://brasilescola.uol.com.br/saude/glicose.htm
≈ CATABOLISMO X ANABOLISMO
CATABOLISMO
ANABOLISMO
≈ ENDERGÔNICAS E EXERGÔNICAS
• Essa cadeia formada entre os seres vivos pode ser facilmente
observada na natureza. Os vegetais servem de alimento para os
animais herbívoros, que, por sua vez, servem de alimento para
animais carnívoros. Nessa sequência chamada de cadeia
alimentar, ocorre a transferência de matéria e de energia para
os seres vivos, pois, como diz a Primeira Lei Física da
Termodinâmica: “nos processos físicos e químicos, a energia
pode ser ganha ou perdida, transferindo-se de um sistema para
outro,mas não pode ser criada nem destruída”.
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/cadeia-alimentar.htm
≈ ADENOSINA TRIFOSFATO
• Antes de entender os processos de obtenção de energia, você deve
saber como a energia fica armazenada nas células até o seu uso.
• Isso ocorre graças ao ATP (Adenosina Trifosfato), a molécula
responsável pela captação e armazenamento de energia. Ele
armazena nas suas ligações fosfatos a energia liberada na quebra
da glicose.
• O ATP é um nucleotídeo que tem a adenina como base e a ribose
com açúcar, formando a adenosina. Quando a adenosina une-se a
três radicais fosfato, forma-se a adenosina trifosfato.
≈ ADENOSINA TRIFOSFATO
• A ligação entre os fosfatos é altamente energética. Assim, no
momento em que a célula precisa de energia para alguma reação
química, as ligações entre os fosfatos são quebradas e a energia é
liberada.
• O ATP é o composto energético mais importante das células.
• Porém, outros compostos também devem ser destacados. Isso
porque durante as reações há liberação de hidrogênio, que é
transportado principalmente por duas substâncias: NAD+ e FAD.
≈ RESPIRAÇÃO CELULAR
• A respiração celular é o processo de quebra da molécula
de glicose para liberação da energia que nela se encontra
armazenada. Ela ocorre na maioria dos seres vivos.
• Pode ser realizado de duas formas:
• Respiração aeróbica: na presença do gás oxigênio do ambiente;
• Respiração anaeróbica: na ausência de gás oxigênio.
https://www.todamateria.com.br/respiracao-celular/
https://www.todamateria.com.br/glicose/
≈ RESPIRAÇÃO CELULAR
≈ GLICOSE
• A glicose (C6H12O6) é o combustível energético das células.
Quando ela é quebrada libera a energia de suas ligações químicas
e resíduos. É essa energia que permite a realização das funções
metabólicas da célula.
• Os organismos retiram energia das mais diversas moléculas
orgânicas (açucares, aminoácidos, ácidos graxos, etc.), mas
a glicose é a mais frequente, tanto na fermentação como na
respiração. Para a fermentação ou respiração os organismos
heterotróficos obtém a glicose se alimentado dos únicos que
produzem glicose, os organismos autotróficos fotossintetizantes.
≈ GLICOLISE
≈ CICLO DE CREBS
• O Ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações.
Ele tem a função de promover a degradação de produtos finais
do metabolismo dos carboidratos, lipídios e de diversos
aminoácidos. Essas substâncias são convertidas em acetil-CoA,
com a liberação de CO2 e H2O e síntese de ATP.
• Em resumo, no processo o acetil-CoA (2C) será transformado em
citrato (6C), cetoglutarato (5C), succinato (4C), fumarato (4C),
malato (4C) e ácido oxalacético (4C).
• O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial.
https://www.todamateria.com.br/ciclo-de-krebs/
≈ CICLO DE KREBS
≈ CICLO DE KREBS
≈ CICLO DE KREBS
≈ CICLO DE KREBS
• O Ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações.
Ele tem a função de promover a degradação de produtos finais
do metabolismo dos carboidratos, lipídios e de diversos
aminoácidos. Essas substâncias são convertidas em acetil-CoA,
com a liberação de CO2 e H2O e síntese de ATP.
• Em resumo, no processo o acetil-CoA (2C) será transformado em
citrato (6C), cetoglutarato (5C), succinato (4C), fumarato (4C),
malato (4C) e ácido oxalacético (4C).
• O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial.
https://www.todamateria.com.br/ciclo-de-krebs/
≈ CADEIA RESPIRATÓRIA
• A fosforilação oxidativa é o estágio final do metabolismo energético dos
organismos aeróbicos. Ela é também responsável pela maior parte da
produção de energia. Durante a glicólise e ciclo de Krebs parte da
energia produzida na degradação de compostos foi armazenada em
moléculas intermediárias, como o NAD+ e o FAD.
• Essas moléculas intermediárias liberam os elétrons energizados e os
íons H+ que irão passar por um conjunto de proteínas transportadoras,
que constituem a cadeia respiratória. Assim, os elétrons perdem sua
energia que passa a ser armazenada nas moléculas de ATP. O saldo
energético dessa etapa, ou seja, o que é produzido ao longo de toda a
cadeia transportadora de elétrons é 38 ATPs.
https://www.todamateria.com.br/fosforilacao-oxidativa/
≈ CADEIA RESPIRATÓRIA
≈ SALDO ENERGÉTICO
• Glicólise:
• 4 ATP + 2 NADH – 2 ATP → 2 ATP + 2 NADH
• Ciclo de Krebs: Como existem duas moléculas de piruvato, a equação 
deve ser multiplicada por 2.
• 2 x (4 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP) → 8 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP
• Fosforilação Oxidativa:
2 NADH da glicólise → 6 ATP
8 NADH do ciclo de Krebs → 24 ATP
2 FADH2 do ciclo de Krebs → 4 ATP
• Total de 38 ATP's produzidos durante a respiração aeróbia.
≈ FOTOSSÍNTESE
A fotossíntese é um processo de síntese da glicose a partir de gás
carbônico (CO2) e água (H2O) na presença de luz.
Ela corresponde a um processo autotrófico realizado por seresque
possuem clorofila, por exemplo: plantas, bactérias e cianobactérias. Em
organismos eucariontes, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos.
https://www.todamateria.com.br/fotossintese/
https://www.todamateria.com.br/clorofila/
https://www.todamateria.com.br/cloroplastos/
≈ FERMENTAÇÃO
A fermentação consiste apenas na primeira etapa da
respiração celular, ou seja, a glicólise.
A fermentação ocorre no hialoplasma, quando não há
disponibilidade de oxigênio.
https://www.todamateria.com.br/fermentacao/
https://www.todamateria.com.br/hialoplasma/
≈ FERMENTAÇÃO LÁTICA
• Cada molécula de piruvato é convertida em ácido lático, com
formação de duas moléculas de ATP.
• Para isso, eles utilizam como ponto de partida, a lactose, o
açúcar do leite, que é desdobrado, por ação enzimática que
ocorre fora das células bacterianas, em glicose e galactose. A
seguir, os monossacarídeos entram nas células, onde ocorre a
fermentação.
• O sabor azedo do leite fermentado se deve ao ácido lático
formado e eliminado pelos lactobacilos. O abaixamento do pH
causado pelo ácido lático provoca a coagulação das proteínas
do leite e a formação do coalho, usado na fabricação de
iogurtes e queijos.
≈ FERMENTAÇÃO LÁTICA
• Você já deve ter ouvido que é comum a produção de ácido lático nos
músculos de uma pessoa, em ocasiões que há esforço muscular
exagerado. A quantidade de oxigênio que as células musculares recebem
para a respiração aeróbia é insuficiente para a liberação da energia
necessária para a atividade muscular intensa.
• Nessas condições, ao mesmo tempo em que as células musculares
continuam respirando, elas começam a fermentar uma parte da
glicose, na tentativa de liberar energia extra.
• O ácido láctico acumula-se no interior da fibra muscular produzindo
dores, cansaço e cãibras. Depois, uma parte desse ácido é conduzida pela
corrente sanguínea ao fígado onde é convertido em ácido pirúvico.
•
FADIGA MUSCULAR
FACILITADORA: ENFª CARLA KAROLINE
≈ FERMENTAÇÃO
• Como já verificamos anteriormente, a glicolise que ocorre no citoplasma
celular e um tipo de fermentação, porem o acido pirúvico não e uma
molécula estável e, desse modo, facilmente convertida em acido lático.
Nessas reações químicas, há pequena liberação de energia.
• No processo da fermentação (processo sem a presença de oxigênio), a
cadeia respiratória fica inoperante, porque não possui oxigênio. Como se
sabe, o oxigênio é o ultimo aceptor de hidrogênio. Assim, sem oxigênio,
os hidrogênios são transportados para o NAD e devolvidos para o acido
pirúvico (piruvato), o qual se transforma em acido lático.
 FERMENTAÇÃO LÁTICA
• Durante a atividade intensa e prolongada do musculo, o oxigênio chega em
quantidade menor do que a necessária. Quando ha deficiência de oxigênio,
acumula-se acido lático no músculo. Se houver um excesso de acido lático, os
músculos não poderão se contrair ou responder a estímulos.
• Portanto, o acido lático age como um tóxico. Quando o oxigênio chega
novamente a esse tecido, parte do ácido lático acumulado se converte em acido
pirúvico, que então passa pela serie de reações do ciclo de Krebs, havendo uma
liberação muito maior de energia.
• O acido lático remanescente é conduzido ao fígado pela corrente sanguínea, e
ai convertido em glicogênio.
≈ FERMENTAÇÃO LÁTICA
 CONTRAÇÃO MUSCULAR
 FIBRAS MUSCULARES