Metabolismo energético Respiração Fermentação Prof. JM Metabolismo Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Ex.: biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos.
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Transcript Metabolismo energético Respiração Fermentação Prof. JM Metabolismo Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Ex.: biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos.
Metabolismo
energético
Respiração
Fermentação
Prof. JM
Metabolismo
Conjunto de reações químicas que
ocorrem no organismo.
Ex.: biossíntese de nucleotídeos e
aminoácidos, degradação de ácidos
graxos.
Seres Produtores
Também chamados de AUTÓTROFOS.
São capazes de produzir o próprio
“alimento”, através do processo da
FOTOSSÍNTESE
Fotossíntese
CO2 + H2O
C6H12O6 + O2
Seres Consumidores
Também chamados HETERÓTROFOS.
Não produzem seu próprio alimento e
precisam se alimentar de autótrofos ou
outros heterótrofos para obter energia
necessária à sua sobrevivência.
Como a energia é armazenada na
célula?
Nas ligações fosfato da molécula de
ATP.
ATP
ATP = Adenosina tri-fosfato
Armazena nas suas ligações fosfatos a
energia liberada na quebra da glicose.
Quando a célula precisa de energia para
realizar alguma reação química, as
ligações entre os fosfatos são quebradas,
energia é liberada e utilizada no
metabolismo celular.
ATP
Essa molécula é formada pela união de
uma adenina e uma ribose aderida a três
radicais fosfato
Aceptores intermediários de H
NAD e FAD
são aceptores intermediários de
hidrogênio, ligando-se a prótons H+
“produzidos” durante as etapas da
respiração e cedendo-os para o oxigênio,
que é p aceptor final de hidrogênios
NAD
FAD
Processos de liberação de energia:
Aeróbios: ocorre com a participação do
oxigênio. Ele é o aceptor final de elétrons
e hidrogênios.
Anaeróbios: Também chamado de
FERMENTAÇÃO. Acontece sem a
utilização de oxigênio. Os aceptores finais
dependem do tipo de fermentação.
3. RESPIRAÇÃO CELULAR
Quebra de cadeias de carbono em energia
química.
Oxidação
forma substâncias de pouco
valor energético
libera energia.
Equação:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energia
Vegetais: atividade fotossintetizante (dia)
supera a atividade respiratória
Energia química convertida em calor
endotermia
Obs: ectotermia = energia solar
ATP – armazena e distribui energia
* Quando uma célula sintetiza
proteínas, a energia química do ATP é
transferida para essas moléculas em
forma de energia química.
Tipos de transformação energética
Química em mecânica=
piscar de olhos
Química em elétrica=
impulsos nervosos
Química em luminosa=
luz do vaga-lume
Respiração aeróbica
Utiliza oxigênio
Produz 38 ATPs
Ocorre na
mitocôndria
Desmonta
moléculas de
glicose
Substâncias que afetam:
* Monóxido de carbono
(hemoglobina)
* Ácido cianídrico
(impede transporte de
elétrons)
* Ácido sulfídrico
(atinge o citocromo)
* Arsênico
(bloqueia ciclo de Krebs)
Respiração Aeróbica
processo pelo qual a glicose é degradada
em CO2 e H2O na presença de oxigênio.
Rendimento é maior do que na
fermentação 38 ATPs por molécula de
glicose quebrada.
ETAPAS :
1ª GLICÓLISE
Ocorre no citosol
Glicose
ácido pirúvico
C6H12O6
C3H4O3
Obs: H12 perde H4 pela desidrogenase
Retira H = NAD NADH2
Respiração Aeróbica
Fases:
1. Anaeróbia (glicólise): não necessita de
oxigênio para ocorrer e é realizada no
citoplasma.
2. Aeróbia (ciclo de Krebs e cadeira
transportadora de elétrons): requer e
presença de oxigênio e ocorre dentro
das mitocôndrias
Respiração Aeróbica
Equação geral:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Mitocôndria
Formada por 2 membranas.
Membrana externa é lisa e controla a
entrada/saída de substancias da organela.
Membrana interna contém inúmeras pregas
chamadas cristas mitocondriais, onde
ocorre a cadeia transportadora de elétrons.
Cavidade interna é preenchida por uma
matriz viscosa, onde podemos encontrar
várias enzimas envolvidas com a respiração
celular, DNA, RNA e pequenos ribossomos.
É nessa matriz mitocondrial que ocorre o
ciclo de Krebs.
Mitocôndria
Glicólise
Quebra da glicose em duas moléculas
de piruvato + NADH + ATP
• Após a formação dos ácidos pirúvicos eles entram na mitocôndria, sendo
atacados então por desidrogenases e descarboxilases.
• Logo, são liberados CO2, que são liberados pela célula e hidrogênios que são
capturados pelo NAD.
• O acetil formado combina-se com a Co-enzima A (Co-A) e a nova molécula
(Acetil-CoA) começa o ciclo de Krebs
Coenzima A
2ª CICLO DE KREBS:
Ocorre na matriz mitocondrial
C3H4O3 mitocôndria perde CO2 (descarboxilase)
aldeído acético COA acetil COA ácido
oxalacético ácido cítrico.
Ciclo de Krebs
Ocorre na matriz mitocondrial.
Todo carbono responsável pela formação
do acetil é degradado em CO2 que é
então liberado pela célula, caindo na
corrente sanguínea.
Ciclo de Krebs
São liberados vários hidrogênios, que são
então capturados pelos NAD e FAD,
transformando-se em NADH2 e FADH2.
Ocorre também liberação de energia
resultando na formação de ATP
Ciclo de Krebs
3ª CADEIA RESPIRATÓRIA:
Ocorre nas cristas mitocondriais
H retirados da glicose (FADH2 ou NADH2)
transportadores de hidrogênio
Origina oxigênio H2O
Cadeia Transportadora de Elétrons
ocorre nas cristas mitocondriais.
Também chamado de Fosforilação
Oxidativa.
É um sistema de transferência de elétrons
provenientes do NADH2 e FADH2 até a
molécula de oxigênio.
Cadeia Transportadora de Elétrons
Os elétrons são passados de molécula
para molécula presente nas cristas
mitocondriais chamados CITOCROMOS.
Quando o elétron “pula” de um citocromo
para outro até chegar no aceptor final (o
oxigênio), ocorre liberação de energia que
é convertida em ATP.
Cadeia Transportadora de Elétrons
Resumindo...
Glicólise: 2 ATPs + 2 NADH
Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2 CO2
Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2
ATPs + 2 CO2
Cadeia Transportadora de Eletrons:
1NAD = 3ATPs
1FAD = 2ATPs
Respiração anaeróbica
Anaeróbicos restritos:
* Clostridium
Anaeróbicos facultativos:
* Saccharomyces
Produz 2 ATPs
FERMENTAÇÃO
Láctica:
* ácido pirúvico em ácido lático
* bactérias e protozoários (coalhadas,iogurtes,queijos)
Alcoólica:
* ácido pirúvico em álcool etílico
* bactérias e leveduras (cerveja,pães,bolos)
Acética:
* ácido pirúvico em ácido acético
* acetobactérias (vinagre, ,vinhos,sucos)
Fermentação
É o processo de degradação incompleta de
substancias orgânicas com liberação de
energia e realizada principalmente por
fungos e bactérias.
Existem diversos tipos de fermentação, que
variam quanto ao produto final. No
processo de fermentação o aceptor final de
hidrogênios é o produto final.
Fermentação
Pode ser de dois tipos:
Fermentação Alcóolica
Fermentação Láctica
Fermentação Alcóolica
Produtos Finais: etanol, CO2 e 2 ATPs
Realizada por leveduras que é utilizada na
produção pouco eficaz no que diz respeito
à liberação de energia, pois uma molécula
de glicose só rende 2 ATPs
Fermentação Alcóolica
Utilização pelo
homem:
Produção de Bebidas alcóolicas
Fermentação Alcóolica
• Utilização pelo
homem:
Produção de pães e bolos - fermento
biológico
Fermentação Alcóolica
Fermentação Láctica
Realizada por bactérias do leite que é
empregada na preparação de iogurtes e
queijos.
Também ocorre em nossos músculos em
situações de grande esforço físico.
Também rende 2 ATPs por molécula de
glicose.
Fermentação Láctica
• Utilização pelo
homem:
Produção queijos e
iogurtes
Fermentação Láctica