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Metabolismo energético é o processo de obtenção de energia pela célula a partir de uma molécula orgânica. Na célula animal reconhecemos a respiração celular aeróbia, a fermentação alcóolica, a fermentação láctica, a fermentação acética e a respiração celular anaeróbia. A respiração celular aeróbia possui três etapas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. A glicólise ocorre no citoplasma da célula e consiste na quebra de uma molécula de glicose em duas moléculas de ácido pirúvico ou piruvato, de modo a serem produzidas duas moléculas de ATP (adenosina trifosfato, fonte de energia) e duas moléculas de NADH (aceptor). As moléculas de piruvato vão até a matriz mitocondrial, e as moléculas de NADH vão para as cristas mitocondriais. Saldo da glicólise: O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial. Nesse ciclo ocorre a oxidação/descarboxilação das moléculas de piruvato, produzindo duas moléculas de acetil e liberando duas moléculas de CO2 e duas moléculas de NADH. O acetil é ativado pela coenzima A e passa a ser chamado de acetil- coA, que reage então com moléculas de ácido oxalacético formando moléculas de ácido cítrico. Esse último processo libera mais quatro moléculas de CO2, 6 moléculas de NADH, duas moléculas de FADH2 e duas moléculas de GTP (semelhante ao ATP). O CO2 é eliminado pelo corpo, e as moléculas de NADH e FADH2 dirigem- se às cristas. Saldo do ciclo de Krebs: A cadeia respiratória ocorre nas cristas mitocondriais, onde estão as dez moléculas de NADH e as duas moléculas de FADH2. Esses aceptores fornecem, cada um, dois elétrons energizados que dirigem-se para os citocromos, um conjunto de proteínas férricas, onde vão fornecendo sua energia até chegarem a moléculas de gás oxigênio que servirão como receptores finais. As moléculas de hidrogênio, ao seguirem para o espaço intermembrana, tendem a voltar à matriz mitocondrial. Para tal, os hidrogênios têm de passar por uma proteína chamada ATP sintetase, produzindo energia e alcançando, também, os aceptores finais de oxigênio. Saldo da cadeia respiratória: Os processos de fermentação utilizam outras moléculas, diferentes do oxigênio, como aceptores finais de elétrons. Tratam-se, então, de processos anaeróbios. A fermentação alcóolica utiliza uma molécula de glicose, liberando duas moléculas de etanol, duas coléculas de CO2 e dois ATPs. O aceptor final de elétrons nesse processo é o etanal. A fermentação acética é apenas uma fermentação alcóolica contaminada por oxigênio, gerando ácido acético (vinagre) ao invés de etanol. Seu aceptor final é a molécula NAD. A fermentação láctica utiliza uma molécula de glicose, liberando duas moléculas de ácido láctico e dois ATPs. Seu aceptor final é o ácido pirúvico. A respiração celular anaeróbia possui todas as etapas da respiração aeróbia, porém utiliza outros compostos orgânicos como aceptores finais.
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