Respiração Celular

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H 
 
 
 Respiração celular e fermentação são 
processos de obtenção de energia a partir de 
compostos orgânicos 
 Consiste em uma série de reações químicas 
que visam a degradação (quebra) de moléculas 
orgânicas no interior da célula, com o objetivo de 
liberar a energia nelas contida. 
 O objetivo da respiração celular e da 
fermentação é a síntese de moléculas de ATP. 
Observação: 
 Os compostos orgânicos geralmente usados 
nesse processo são os carboidratos (glicose), na 
falta destes, usa-se os lipídios, e na carência 
destes, usa-se as proteínas para a obtenção de 
energia. 
 
 Pode-se classificar as células em: 
 Aeróbias Estritas: dependem do O2 para 
obtenção de energia, pois realizam 
respiração aeróbia. (ex: organismos 
eucariontes pluricelulares) 
 Anaeróbias Estritas/Obrigatórias: não 
dependem do O2 pois realizam respiração 
anaeróbia; se expostos a altas 
concentrações de O2 podem morrer. (ex: 
Bactérias) 
 Anaeróbias Facultativas: Na presença de 
O2 realiza respiração aeróbia, e na sua 
ausência realizam respiração anaeróbia 
 
 
(ex.: fungo do levedo da cerveja, que realiza 
fermentação na fabricação de bebidas 
alcóolicas) 
 Tem como objetivo a formação de ATP 
(energia) 
 Normalmente é realizada a partir da glicose 
 A glicose e o oxigênio são reagentes da 
reação. 
 O gás carbônico ou dióxido de carbono 
(CO2) é um dos produtos finais da reação. 
 Há normalmente uma troca de gases 
(absorção de O2 e eliminação de CO2) e a água 
(H2O) é outro produto da reação. 
 
 É a primeira etapa da respiração celular e 
acontece no Citosol/Hialoplasma 
 Tem como finalidade quebrar ou decompor 
a molécula de glicose (6 carbonos) em duas 
moléculas de ácido pirúvico (3 carbonos cada) 
 É uma etapa anaeróbia 
 Há o gasto de 2ATPs para quebrar a 
glicose. Cada ATP doou um fosfato e virou ADP. 
 A quebra da glicose libera 4 elétrons e 4 
hidrogênios que são capturados pelo NAD+ 
 Quando o NAD+ captura os H+ ele passa 
para sua forma reduzida de NADH, e, nesse caso, 
será formado 2 NADH 
 
 
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 Há a síntese de 4 ATPs através da energia 
liberada na formação de 2 NADH (os dois NADH 
liberados irão para a cadeia respiratória). 
 
 
 
Observação: 
 NAD+ é um capturador (aceptor) de 
elétrons e hidrogênios. Carrega energia para a 
produção de ATP. É uma coenzima derivada da 
vitamina B3, se não houver essa vitamina a 
respiração não ocorre 
 Após a glicólise, cada molécula de ácido 
pirúvico sofre descarboxilação e desidrogenação, 
transformando-se em ácido acético (2 carbonos) 
 Os CO2 liberados vão para o meio 
extracelular, e os H2 liberados são captados por 
NAD+ e vão para a cadeia respiratória 
 Cada ácido acético liga-se à coenzima A 
formando o Acetil-CoA que irá para o ciclo de 
Krebs. 
 
 É a segunda etapa da respiração celular e 
acontece na Matriz Mitocondrial 
 É um processo aeróbio 
 O oxigênio apenas age como um sinalizador 
para que o ciclo de Krebs possa acontecer 
 O acetil desliga-se da coenzima A e reage 
com o Ácido Oxalacético (4 carbonos), formando o 
Ácido Cítrico (6 carbonos). 
 O ácido cítrico sofre sucessivas 
descarboxilações até reconstruir o ácido 
oxalacético 
 Há a liberação de 2CO2 (liberados no meio 
extracelular) e de energia, que permitirá a síntese 
de um ATP e liberação de 4H2 (desidrogenação), 
destes, 3H2 são capturados por NAD+, formando 
3NADH e o outro H2 é capturado pelo FAD+ (tem 
a mesma função do NAD+, mas ele carrega 
elétrons menos energizados do que o NAD), 
formando FADH. 
 Os NADH e FADH irão para a cadeia 
respiratória 
 
 Saldo energético do ciclo de Krebs: 
6NADH + 2FADH + 2ATPs + 4CO2 (para 2 
piruvatos) 
 
 É a terceira etapa da respiração celular e 
ocorre nas Crista Mitocondriais 
 É um processo aeróbico 
 Tem início a partir da oxidação dos NADH 
e FADH que liberam elétrons e prótons na matriz 
mitocondrial 
 
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 Elétrons provenientes de NADH passam 
pelo complexo I e os provenientes de FADH passam 
pelo complexo II 
 Desses receptores (I e II), os elétrons vão 
para a Ubiquinona, e depois são repassados 
para o complexo III e de lá para o Citocromo 
C 
 Do citocromo C vão para o complexo IV, 
que então os entrega ao O2, que se combina com 
íons H+, formando água (H2O). 
 O oxigênio é o aceptor final de elétrons na 
cadeia respiratória 
 A finalidade da formação de moléculas de 
água é eliminar a acidez determinada pela 
presença dos íons de hidrogênios livres 
após sua passagem pela cadeia respiratória 
 Parte da energia liberada é dissipada sob a 
forma de calor e a outra parte é utilizada para 
bombear prótons (H+) da Matriz Mitocondrial para 
o espaço Intermembrana 
 O acumulo de íons H+ nesse espaço gera 
um gradiente de concentração: 
concentração alta de H+ no espaço 
intermembrana e concentração baixa de H+ 
na Matriz Mitocondrial. 
 Estabelece-se também uma diferença de 
carga elétrica: a matriz torna-se mais 
negativa que o espaço inetmembrana 
Gradiente de Conc. + Dif. De carga = Força motora 
de prótons 
 Essa força aciona o retorno de prótons 
para a matriz através de um canal específico de 
prótons: a ATP-Sintase 
 Ao passar pela ATP-Sintase ocorre a 
liberação de energia, que é então utilizada para 
fosforilar o ADP (acrescentar um fosfato ao ADP), 
transformando-o em ATP. 
 O complexo ATP-Sintase extrai energia 
química dos íons H+ para sintetizar ATP. 
 
Observação: 
 Todas as reações da cadeia são de 
oxirredução 
 Todos os componentes da cadeia ao 
receberem elétrons vão reduzir, e ao cedê-los para 
a substância seguinte vão se oxidar. 
 
 GLICÓLISE: 2ATP + 2NADH + 2NADH 
(produzido na formação do acetil-coA). 
 São produzidos 4 ATPs, paga os 2 ATPs 
usados para quebrar a glicose e restam 2 
ATPs de saldo 
 CICLO DE KREBS: 2 ATPs + 6NADH 
(somando os dois piruvatos) 
 CADEIA RESPIRATÓRIA: 34 ATPs 
 
 
 
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Observação: 
 Na falta da glicose, a célula lança mão 
(utiliza) dos lipídios e, caso haja necessidade, até 
das proteínas 
 Isso é possível porque o acetil-CoA também 
pode ser produzida a partir de ácidos graxos, 
glicerol e aminoácidos. 
 
 É um processo anaeróbio 
 Feito a partir de compostos orgânicos, em 
especial a glicose. 
 Não há cadeia respiratória e os aceptores 
finais de H+ não são substâncias inorgânicas, e sim 
compostos orgânicos resultantes da própria 
reação. 
 Os tipos mais conhecidos são: alcóolica e 
lática 
 
 Tem o álcool etílico como produto final 
 A glicose sofre glicólise, originando dois 
piruvatos, como acontece na respiração 
 O aldeído acético recebe os hidrogênios do 
NADH e se converte em álcool etílico que, por sua 
vez, também será eliminado no meio extracelular, 
porque são resíduos tóxicos (como o CO2) 
 Produção de bebidas e pães 
 Todas essas reações ocorrem no 
hialoplasma celular. 
 
 Tem o ácido láctico como produto final 
 Não sofre descarboxilação como acontece 
na fermentação alcóolica 
 O aceptor final dos hidrogênios é o próprio 
ácido pirúvico 
 Ao receber os hidrogênios do NADH, o 
ácido pirúvico, transforma-se em ácido láctico 
 A glicose sofre glicólise 
 Essa fermentação pode ocorrer nas células 
musculares quando o O2 oferecido pelo sangue 
não seja suficiente para satisfazer as necessidades 
celulares. Os íons H+ se acumulam na célula e o 
piruvato atua como seu receptor final, formando o 
Acido láctico. A presença deste causa dor muscular 
ou câimbra 
 É também utilizado na fabricação de 
coalhadas, iogurtes, queijos e outros derivados do 
leite.