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Metabolismo energético
Respiração Fermentação
Prof. JM
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Metabolismo
Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo.
Ex.: biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos.
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Seres Produtores
Também chamados de AUTÓTROFOS.
São capazes de produzir o próprio “alimento”, através do processo da FOTOSSÍNTESE
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Fotossíntese
COCO22 + H + H22O CO C66HH1212OO66 + O + O22
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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.
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Como a energia é armazenada na célula?
Nas ligações fosfato da molécula de ATP.
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ATP
ATP = Adenosina tri-fosfatoArmazena 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.
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ATP
Essa molécula é formada pela união de uma adenina e uma ribose aderida a três radicais fosfato
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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
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NAD
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FAD
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Processos de liberação de energia:
AeróbiosAeróbios: ocorre com a participação do oxigênio. Ele é o aceptor final de elétrons e hidrogênios.
AnaeróbiosAnaeróbios: Também chamado de FERMENTAÇÃO. Acontece sem a utilização de oxigênio. Os aceptores finais dependem do tipo de fermentação.
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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
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Vegetais: atividade fotossintetizante (dia) supera a atividade respiratória
Energia química convertida em calor endotermia
Obs: ectotermia = energia solarATP – armazena e distribui energia
* Quando uma célula sintetiza proteínas, a energia química do ATP é transferida para essas moléculas em forma de energia química.
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Tipos de transformação energética
Química em mecânica= piscar de olhos
Química em elétrica=
impulsos nervosos
Química em luminosa=
luz do vaga-lume
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Respiração aeróbica
Utiliza oxigênioProduz 38 ATPsOcorre na
mitocôndriaDesmonta
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)
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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.
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ETAPAS :
1ª GLICÓLISEOcorre no citosolGlicose ácido pirúvico
C6H12O6 C3H4O3
Obs: H12 perde H4 pela desidrogenaseRetira H = NAD NADH2
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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
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Equação geral:
Respiração Aeróbica
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
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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.
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Mitocôndria
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Glicólise
Quebra da glicose em duas moléculas de piruvato + NADH + ATP
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• 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
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Coenzima A
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2ª CICLO DE KREBS:
Ocorre na matriz mitocondrial
C3H4O3 mitocôndria perde CO2 (descarboxilase) aldeído acético COA acetil COA ácido oxalacético ácido cítrico.
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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.
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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
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Ciclo de Krebs
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3ª CADEIA RESPIRATÓRIA:
Ocorre nas cristas mitocondriais
H retirados da glicose (FADH2 ou NADH2)
transportadores de hidrogênio
Origina oxigênio H2O
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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.
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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.
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Cadeia Transportadora de Elétrons
![Page 34: Metabolismo energético Respiração Fermentação Prof. JM](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013102/552fc119497959413d8c900c/html5/thumbnails/34.jpg)
Resumindo...
Glicólise: 2 ATPs + 2 NADHFormação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2
CO2
Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2 ATPs + 2 CO2
Cadeia Transportadora de Eletrons:1NAD = 3ATPs1FAD = 2ATPs
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Respiração anaeróbica
Anaeróbicos restritos:
* Clostridium
Anaeróbicos facultativos:
* Saccharomyces
Produz 2 ATPs
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FERMENTAÇÃOLáctica:
* 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)
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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.
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Fermentação
Pode ser de dois tipos:
Fermentação AlcóolicaFermentação AlcóolicaFermentação LácticaFermentação Láctica
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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
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Fermentação Alcóolica
Utilização pelo homem:
Produção de Bebidas alcóolicas
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Fermentação Alcóolica
• Utilização pelo homem:
Produção de pães e bolos - fermento biológico
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Fermentação Alcóolica
![Page 43: Metabolismo energético Respiração Fermentação Prof. JM](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022013102/552fc119497959413d8c900c/html5/thumbnails/43.jpg)
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.
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Fermentação Láctica
• Utilização pelo homem:
Produção queijos e iogurtes
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Fermentação Láctica