04 - MAPA MENTAL - RESPIRAÇÃO CELULAR (Prod de energia)

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Respiração Celular
CONCEITO
· Processo químico realizado pelos seres vivos e que acontece dentro das células. Ela é necessária para manter o funcionamento do nosso corpo e pode ser realizada de duas maneiras:
· Respiração Aeróbica (utiliza oxigênio)
· Respiração Anaeróbica (não utiliza oxigênio).
· Para ser eficiente Absorção do oxigênio e das necessidades nutricionais do corpo devem ser supridas. 
· Os seres precisam fazer a ingestão de carboidratos, lipídios e proteínas. Moléculas são grandes, então o organismo quebra elas Usadas como fonte de energia. 
· Após a ingestão, restam os carboidratos simples, como a glicose, ácidos graxos e aminoácidos. Nessa etapa é que a respiração celular acontece. 
· É realizado por animais, vegetais, fungos, protistas (na mitocôndria) e bactérias (no mesossomo)
INTRODUÇÃO
MESOSSOMA
MITOCONDRIA
Respiração Anaeróbica
CONCEITO
· A maioria dos seres vivos utiliza esse processo para obter energia para suas atividades. 
· Através dela é quebrada a molécula de glicose, produzida na fotossíntese pelos organismos produtores e obtida através da alimentação pelos consumidores.
· Ocorrem diversas reações das quais participam várias enzimas e coenzimas que realizam sucessivas oxidações na molécula da glicose até o resultado final, em que é produzido gás carbônico, água e moléculas de ATP (adenosina trifosfato) que carregam a energia.
· O processo é dividido em três etapas que são: 
· 1° Glicólise
· 2° Ciclo de Krebs
· 3° Fosforilação Oxidativa ou Cadeia Respiratória.
1° Glicólise processo de quebra da glicose em partes menores, com formação de piruvato ou ácido pirúvico, que originará o Acetil-CoA
· É o processo de quebra da glicose em partes menores, liberando energia. Essa etapa metabólica acontece no citosol ou hialoplasma ou citoplasma da célula (fora da mitocôndria)
· Quebra da molécula de glicose (C6H12O6) para produzir hidrogênio e elétron
· OBJETIVO DE PRODUZIR NAD+
· Oxidação/quebra parcial da glicose
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ ➔ GLICÓLISE ➔ LIBERAÇÃO DE ➔ 6 CO₂ + 6 H₂O +4 ATP (Energia)
· Processo da quebra da glicose em partes menores
· A C6H12O6 é quebrada em duas moléculas menores de ácido pirúvico ou piruvato (C3H4O3).
· Os elétros e H+ livres são “capturados e transportados” pelo NADH
· Cada NAD+ é capaz de transportar até 2 elétrons e 2H+, então no processo de glicólise foram necessários 2 NADH
· Hidrogênios retirados serão doados os elétrons para a Cadeia Respiratória 
(TERCEIRA ETAPA DA RESPIRAÇÃO CELULAR);
· Por fim, há um saldo de 2 moléculas de ATP (carregadoras de energia) 
na glicólise, pois 2 ATP foram consumidos durante o processo de glicólise
· OBSERVAÇÃO: NADH e FADH também são conhecidos 
por Aceptores Intermediários de Elétrons
2° Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido Cítrico o Acetil-CoA é oxidado a CO2.
· Ocorre na matriz mitocondrial de células animais
· A função do ciclo de Krebs é 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. Assim, realiza a produção de energia para a célula.
· Nessa etapa cada piruvato ou ácido pirúvico, originado na etapa anterior, entra na mitocôndria e passa por uma série de reações que resultarão na formação de mais moléculas de ATP.
· Objetivo do Ciclo de Krebs: Quebrar as moléculas de Carbono (C) da molécula de Acetil-Coa, que possui 2 Carbonos.
· Para que ocorra a quebra dos Carbonos, a molécula de Acetil-Coa se une a uma molécula de Oxiloacetato (que possui 4 Carbonos) tornando-se o Ácido Cítrico ou também chamado de Citrato (ficado com 6 Carbonos)
· Antes mesmo de iniciar o ciclo, ainda no citoplasma, o piruvato perde um carbono (descarboxilação) e um hidrogênio (desidrogenação) formando o grupo acetil [CH3−C(=O)−] e se une à coenzima A, formando acetil CoA.
· Na mitocôndria, a acetil CoA se integra em um ciclo de reações oxidativas que irão transformar os carbonos presentes nas moléculas envolvidas em CO2 (transportado pelo sangue e eliminado na respiração).
· Através dessas sucessivas descarboxilações das moléculas será liberada energia (incorporada nas moléculas de ATP) e haverá transferência de elétrons (carregados por moléculas intermediárias) para a cadeia transportadora de elétrons.
· Na forma de Ácido Cítrico as enzimas conseguem quebrar os 2 Carbonos da molécula de Acetil-Coa.
· Ciclo: Após a reação a molécula de oxiloacetato volta a sua forma original e está pronto para oura reação
· Através dessas sucessivas descarboxilações moleculares será liberada a energia na forma de GTP (Guanosina trifosfato) que será convertida em ATP
· Haverá transferência de elétrons e 8 H+ (carregados por NADH e FADH) para a cadeia respiratória;
· Obs: Para cada molécula de glicose ocorre 2 Ciclos de Krebs:
- 1 glicose ➔ 2 piruvatos ➔ 2 Acetil-Coa e cada ciclo de Krebs age em 1 molécula de Acetil-CoA
- SALDO: 2 Ciclo de Krebs: 4 moléculas de CO2, 6 NADH, 2 FADH, 2 GTP (ATP)
- RESULTADO: Oxidação/Quebra total da glicose
ETAPAS MAIS DETALHAS DO CICLO DE KREBSCom base na imagem do ciclo de Krebs, acompanhe o passo a passo de cada reação:
· Etapas (1 - 2) → A enzima citrato sintetase catalisa a reação de transferência do grupo acetil, proveniente da acetil-CoA, para o ácido oxalacético ou oxaloacetato formando o ácido cítrico ou citrato e liberando a Coenzima A. O nome do ciclo está relacionado com a formação do ácido cítrico e as diversas reações que decorrem.
· Etapas (3 - 5) → Ocorrem reações de oxidação e descarboxilação originando ácido cetoglutárico ou cetoglutarato. É liberado CO2 e forma-se NADH+ + H+.
· Etapas (6 - 7) → Em seguida o ácido cetoglutárico passa por reação de descarboxilação oxidativa, catalisada por um complexo enzimático do qual fazem parte a CoA e o NAD+. Essas reações originarão ácido succínico, NADH+ e uma molécula de GTP, que posteriormente transferem sua energia para uma molécula de ADP, produzindo assim ATP.
· Etapa (8) → O ácido succínico ou succinato é oxidado a ácido fumárico ou fumarato, cuja coenzima é o FAD. Assim será formando FADH2, outra molécula carregadora de energia.
· Etapas (9 -10) → O ácido fumárico é hidratado formando o ácido málico ou malato. Por fim, o ácido málico sofrerá oxidação formando o ácido oxalacético, reiniciando o ciclo.
Descarboxilação Oxidativa do Piruvato
3° Cadeia respiratória produção da maior parte da energia, com a transferência de elétrons provenientes dos hidrogênios, que foram retirados das substâncias participantes nas etapas anteriores.
· Ultima etapa; cadeia transportadora de elétrons
· Responsável pela maior parte da energia produzida ao longo do processo
· Essa última etapa metabólica, chamada de fosforilação oxidativa ou cadeia respiratória, é responsável pela maior parte da energia produzida ao longo do processo.
· Há transferência de elétrons provenientes dos hidrogênios, que foram retirados das substâncias participantes nas etapas anteriores. Com isso, são formadas moléculas de água e de ATP.
· Há muitas moléculas intermediárias presentes na membrana interna de células (procariontes) e na crista mitocondrial (eucariontes) que participam nesse processo de transferência e formam a cadeia de transporte de elétrons.
· Essas moléculas intermediárias são proteínas complexas, tais como o NAD, os citocromos, a coenzima Q ou ubiquinona, entre outras.
· Fosforilação Oxidativa: Adiciona um Fosfato (P) na presença de oxigênio
- Acrescenta 1 Fosfato (inorgânico) em uma molécula de ADP para produzir um ATP
· Ocorre na Crista da Mitocôndria (na membrama interna)
- Algumas proteínas presentes na membrana da Crista da Mitocôndria: NADH Desidrogenase, Ubiquinona, Complexo Citocromo, etc
- ATP Sintase (proteína) onde ocorre a produção de ATP