Metabolismo energético

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metabolismo energético 1
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metabolismo energético
conjunto de reações químicas que lidam diretamente com energia.
• catabolismo: degradação de moléculas orgânicas energéticas, liberando energia 
• anabolismo: construção/produção de moléculas orgânicas energéticas, ocorrendo a 
apreensão de energia dessas moléculas
em ambos processos tem-se a participação da ATP (triosfato de adenosina), uma 
molécula orgânica simples altamente energética que exerce função de armazenamento 
energético.
respiração
na maioria dos indivíduos é composta por um processo dividido em respiração 
sistêmica, em que há a captação do gás oxigênio para ser distribuído a todas as 
células, e a respiração celular, em que cada célula quebra uma molécula orgânica 
energética (normalmente carboidrática) com ou sem o uso do gás oxigênio para obter 
energia sob a forma de ATP.
⁕ respiração anaeróbica
— não há consumo de O2
— catabolismo (degradação) incompleto de molécula orgânica
— produção de 4 ATPs e consumo de 2 ATPs – saldo de 2 ATPs
⁕ fermentação anaeróbica
— alcoólica
🧬 Glicose → ácido etílico + CO2 + 2 ATP
— acética
🧬 Glicose → ácido acético + CO2 + 2 ATP
metabolismo energético 2
— lática
🧬 Glicose → ácido lático + 2 ATP
⁕ respiração aeróbica
— há consumo de O2
— catabolismo (degradação) completo de molécula orgânica
— produção de 40 ATPs e consumo de 2 ATPs – saldo de 38 ATPs
— mais eficiente energeticamente do que a respiração anaeróbica
no processo de catabolismo, as moléculas orgânicas passam por um projeto de 
desidrogenação, onde perdem hidrogênios. Esses hidrogênios e seus elétrons 
energéticos são captados por transportadores intermediários (temporários) de H+, 
chamados NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e FAD (flavina adenina 
dinucleotídeo).
a respiração aeróbica é dividida em três partes:
1 — glicólise
não há consumo de O2 (processo anaeróbico) e ocorre no citosol (hialoplasma).
— uma molécula de glicose é quebrada em duas de piruvato
— 2 NADH2 são liberados (desidrogenação)
— glicólise produz 4 ATPs e consome 2, tendo um saldo final de 2 ATPs
— os dois ácidos pirúvicos entrarão na mitocôndria para a próxima etapa
2 — ciclo de Krebs
ocorre na matriz matricondrial, a partir da entrada de dois ácidos pirúvicos na 
mitocondria na etapa anterior.
— etapa preparatória: cada ácido pirúvico (com três carbonos) será convertido em ácido 
acético ou acetil (com dois carbonos), liberando 2 NADH2 (desidrogenação) e 2 CO2 
(descarboxilação).
↳ cada ácido perde 1 carbono
— o acetil se liga à coenzima A (substância apresentadora) para entrar no ciclo de 
Krebs, formando o complexo acetil Co-A
— o acetil, já no complexo acetil Co-A, também se liga ao ácido oxaloacético ou 
oxaloacetato (quatro carbonos) e forma o ácido cítrico ou citrato (6 carbonos)
metabolismo energético 3
— a coenzima A desprende-se do acetil e vai buscar outros acetils para "apresentar" ao 
ciclo de Krebs
— o ácido cítrico sofrerá ainda mais duas descarboxilações e quatro desidrogenação, 
liberando por ciclo de Krebs 2 CO2, 3 NADH2, 1 FADH2 e 1 GTP
↳ o GTP (guanosina trifosfato) exerce a função de armazenamento energético, igual 
ao ATP.
3 — cadeia respiratória
ocorre nas cristas mitocondriais (membrana interna da mitocôndria). 
a cadeia respiratória é formada por complexos proteicos (principalmente citocromos) 
contendo grupos que permitem a transferência de elétrons graças aos átomos de ferro 
que se reduzem (aceitando elétrons) e se oxidam (doando elétrons), até ceder elétrons 
ao oxigênio com consequente formação da água.
— os H+ vão de desligar dos aceptores intermediários NADH e FADH, sendo ejetados 
para o espaço intermembrana. quando isso acontece, os elétrons do NADH vão ficar 
retidos no citocromo B e os elétrons do FADH vão ficar retidos no citocromo C
— o NAD e FAD ficam sem hidrogênio ou elétrons e voltam para buscar outros que 
estão sendo formados no ciclo de Krebs
— o processo se repete, e a cada novo NADH E FADH que chega, a região 
intermebrana vai saturando de H+
— isso força os H+ a voltarem à matriz mitocondrial. a membrana é quase impermeável 
para os hidrogênios, a não ser no ponto ATP sintase, que pela passagem dos H+ sofre 
torção e permite a formação de ATP e H2O (destino final dos H+ ao se ligarem ao O2)
Reações autotróficas
processos metabólicos em que os seres vivos produzem seu próprio alimento orgânico. 
⁕ quimiossíntese
produção de molécula orgânica (carboidrato) a partir de uma fonte de carbono e 
oxigênio (CO2), uma fonte de hidrogênio (H2O) e uma fonte energética, proveniente da 
energia liberada pela oxidação de certos compostos inorgânicos.
é um processo feito por algumas bactérias e arqueas. as ferrobactérias utilizam a 
oxidação de compostos à base de ferro, enquanto as nitrificantes, de nitrogênio.
⁕ fotossíntese
produção de molécula orgânica (carboidrato) a partir de uma fonte de carbono e 
oxigênio (CO2), uma fonte de hidrogênio (H2O) e uma fonte energética (luz solar).
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fase clara
ocorre nos tilacoides do cloroplasto e depende de luz, portanto só acontece em 
ambientes claros.
— fotólise da água: quebra da molécula de água em íons H+ e oxigênio
— os H+ serão captados por um aceptor intermediário de hidrogênio e levados para a 
fase escura. o oxigênio será liberado para a atmosfera
— fotofosforilação: adição do fosfato. a luz incide e é absorvida pela clorofila A, que tem 
seu elétron excitado. quando tiver muita energia no elétron, haverá um salto quântico
• fotofosforilação cíclica: o elétron do hidrogênio é captado pela Ferredoxina 
(aceptor de elétrons) e vai passando por transportadores de elétrons que fazem ele 
perder energia, que é canalizada na produção de ATP. Ao voltar para seu nível 
energético normal, ele retorna à clorofila A de origem (ciclo completo)
• fotofosforilação acíclica: o elétron do hidrogênio também é captado por um aceptor 
de elétrons (Plastoquinona), mas ao perder energia, não volta à clorofila A (ciclo 
incompleto) e acaba se ligando ao NADPH2
principais reagentes: água, luz e os pigmentos da planta.
principais produtos: hidrogênio (vai para a fase escura), ATP (produzido na 
fotofosforilação, energia para realizar a fase escura) e oxigênio.
fase escura ou química
ocorre no estroma do cloroplasto e não depende de luz, portanto acontece em 
ambientes claros e escuros. o processo de formação do açúcar se dá através de 
reações químicas conhecidas por Ciclo das Pentoses ou Ciclo de Calvin.
principais reagentes: consumo de energia NADPH2 e ATP vindos da fase clara, gás 
carbônico e água
principal produto: glicose com 6 carbonos
Fatores que alteram a fotossíntese
• temperatura
• gás carbônico
• luz