processo de obtenção de energia das células respiração celular...processo de obtenção de...
TRANSCRIPT
![Page 1: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/1.jpg)
Processo de
obtenção de energia
das células –
respiração celular
![Page 2: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/2.jpg)
Lipídeos de armazenamento (Gorduras e óleos)
![Page 3: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/3.jpg)
+
Os lipideos de armazenamento são
constituidos por ácidos graxos esterificados
ao glicerol - triglicerídeos
![Page 4: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/4.jpg)
• Não ramificadas
• Cadeias saturadas (sem dupla ligação) ou insaturadas (com dupla ligação)
Ácidos graxos = ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto de com 4 a 36 átomos de carbonos.
Ácido Esteárico
Ácido Oleico
Ácido Linoleico
Ácido Linolênico
O que essas moléculas possuem que as caracterizam como produtoras de energia
![Page 5: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/5.jpg)
β-oxidação
Os lipídeos produzem energia através da
Quebra por oxidação do ácido graxo sempre em
seu carbono β
Processo repetitivo – liberando molécula com 2 C
4 enzimas estão envolvidas
![Page 6: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/6.jpg)
A oxidação de ácidos graxos é uma via central para a produção de energia em animais e em algumas bactérias e fungos
Importante também em sementes em germinação e na fertilização (crecimento tubos polen) – leva à produção de moléculas precurssoras importantes
Reações e enzimas são as mesmas em todos os tipos de organismos/células
Animais ocorre principalmente nas mitocondrias, vegetais peroxissomos (folhas) e glioxissomos (sementes)
![Page 7: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/7.jpg)
Ativação do acido graxo e
entrada na mitocôndria ou
peroxissomo
Sequência de reações
para a β-oxidação
desidrogenação
oxidação
hidratação
clivagem
4 reações da β-oxidação
Hidrólise dos
triglicerideos
![Page 8: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/8.jpg)
Triglicerídeos - vacúolos ou gotículas de óleo
são quebrados por ação de lipases e o glicerol e
os ácidos graxos liberados
triglicerídeo
3H2O
Lipase
glicerol 3 ácidos graxos
β-oxidação Transformado em Gliceraldeido-3P ou
reutilizado nas reações de síntese
![Page 9: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/9.jpg)
Acil-CoA graxo não passa pela membrana
Ocorre gasto de ATP
Ativação do ácido graxo - é formado um acil-CoA graxo
![Page 10: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/10.jpg)
Entrada do ácido graxo com 14 ou mais C precisam de transportadores para entrar na mitocôndria ou peroxissomos nos animais (carnitina) e nos vegetias (?)
![Page 11: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/11.jpg)
A remoção oxidativa de 2 unidades de C (uma volta) do Acil-CoA graxo requer 4 passos: • - desidrogenação para formar
a dupla ligação (trans) • - hidratação de uma dupla
ligação para formar 1 álcool • - oxidação do álcool para
formar 1 cetona e, finalmente
• - clivagem (acetil ligado à CoA) por outra Co-A
A cada ciclo são formados 1FADH2, 1NADH e 1 acetil-CoA
e um acil-CoA graxo com 2 carbonos a menos
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS
GRAXOS SATURADOS COM
NÚMERO PAR DE CARBONOS
![Page 12: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/12.jpg)
• O Acil-CoA com 2 C a menos sofre nova sequencia de oxidação
• Liberam mais moléculas de Acetil-CoA até o último par de carbono ser liberado
• O acetil-CoA pode entrar no
TCA e originar CO2 e transportadores de elétrons reduzidos
• 1 FADH2 e 1 NADH formados entram diretamente na cadeia respiratória para a síntese de ATP com redução do O2 a H2O
FADH2 e NADH
![Page 13: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/13.jpg)
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS
GRAXOS INSATURADOS
Normalmente os ácidos graxos
insaturados naturais têm
configuração cis e não podem
sofrer oxidação portanto é
necessário a participação de mais
enzimas no processo
PASSO ADICIONAL uma isomerase
que reposiciona a dupla ligação,
convertendo o isômero cis em
isômero trans, um intermediário
normal da -Oxidação
![Page 14: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/14.jpg)
OXIDAÇÃO COMPLETA DE
ÁCIDOS GRAXOS COM
NÚMERO ÍMPAR DE
CARBONO
•Ácidos graxos frequentes em
vegetais e organismos marinhos
•Mais três reações são necessárias
para a oxidação completa dessas
moléculas
•A -oxidação de ácidos graxos
contendo número ímpar de carbono
produz propionil-CoA no final do ciclo
•A propionil-CoA pode então ser
transformado em succinil-CoA, um
intermediário do ciclo de Krebs
Carboxilação
Rearranjos
![Page 15: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/15.jpg)
As duas vias usam
intermediários derivados da
CoA e ocorrem em 4 passos
Nos vegetais o FADH2 passa
os elétrons diretamente para
o O2 e produz peróxido de
hidrogênio este é
transformado em H2O + O2
pela catalase
Exportado para o citosol
Acetil-CoA
•mitocondria entra no TCA e
cadeia respiratória
•Peroxissomos e glioxissomos
entra no
Ciclo do Glioxalato
![Page 16: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/16.jpg)
Ciclo do Glioxilato
Processo importante em
vegetais (sementes)
Não ocorre nos animais
Obtenção carboidratos a
partir de lipídeos
(gliconeogênese) e outras
moléculas
Três organelas parecem
estar em associação em
sementes
![Page 17: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/17.jpg)
Ocorre nos peroxissomos e
glioxissomos
Animais não possuem
as enzimas Isocitrato
liase e Malato sintase
exportado
Uso de duas moléculas
de acetil-CoA (2x2C)
em cada volta do ciclo
e exporta uma
molécula de succinato
(4C) ou o malato
Oxalacetado é
regenerado
exportado
![Page 18: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/18.jpg)
Através do ciclo de
Krebs ocorre a
formação de Malato que
pode ser usado nos
processos de síntese
de glicose
(Gliconeogenese –
inverso da Glicólise)
ou para a síntese de
nucleotídeos e
aminoácidos.
Exporta succinato
para a mitocôndria
![Page 19: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/19.jpg)
Processo de
obtenção de energia
das células –
respiração celular
![Page 20: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/21.jpg)
As proteínas são constituídas de subunidades
monoméricas simples
AMINOÁCIDOS
• Macromolécula mais abundante nas células
• Grande variedade (tamanho e função) Pequenos peptídeos a grandes cadeias com PM alto
Diversidade funcional (enzimas, estruturais, defesa, transportadores, sinais, hormônios, etc)
![Page 22: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/22.jpg)
Degradação das proteínas celulares é um
processo constante e importante nas células
Regulação atividade – meia vida de segundos a dias
dependendo da função
Reciclagem de aminoácidos – incorporação de N mas
moléculas dos seres vivos gasta energia e portanto suas
formas biologicamente ativas devem ser aproveitadas
Regulação qualidade – proteínas sintetizadas com erros
Fonte de energia metabólica – degradação do esqueleto carbonico gera intermediários do TCA
![Page 23: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/23.jpg)
( oxidação depende do organismo e da situação metabólica)
• Carnívoro – após alimentação 90% energia metabólica
vem da oxidação dos aminoácidos
• Microrganismos – normalmente retiram aminoácidos do
meio para oxidá-los (energia), quando falta N o carbono
em excesso é estocado (polihidroxibutirato)
• Plantas – raramente oxidam aminoácidos para obter
energia, usam essas moléculas na síntese de proteínas
e outras moléculas
Aminoácidos exercem um importante papel na células
Oxidação é um processos importantes nas sementes em
germinação e nas plantas em senescência
1/2 do conjunto de proteínas de uma planta é trocado a cada 4 a 7
dias (10.000 proteínas diferentes)
![Page 24: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/24.jpg)
DEGRADAÇÃO DAS PROTEÍNAS TEM ENZIMAS
IMPORTANTES E ESPECÍFICAS
Proteases – enzimas que liberam os aminoácidos das
cadeias polipeptídicas – reação de hidrólise.
Animais maioria é produzida na forma inativa – zimogênios – e são
ativadas no momento do uso por fatores especiais
![Page 25: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/25.jpg)
Endoproteases ou
endopeptidases
Aminoprotease ou aminopeptidase
Carboxiprotease ou carboxipeptidase
Classificação proteases de acordo com o local de hidrólise
![Page 26: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/26.jpg)
1 - Grupamentos amino usados síntese de outros aminoácidos (transaminação), transportados para outros tecidos ou excretados (animais).
2 - O esqueleto carbônico deles são transformados em intermediários do TCA – energia ou síntese de outros compostos.
Aminoácidos liberados das proteínas podem
ser usados para a síntese de novas proteínas
ou aminoácidos ou são oxidados (energia)
Oxidação dos aminoácidos
![Page 27: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/27.jpg)
Transaminações Des/carbamilações
Transferência de grupo amino Transferência de Carbono
Piridoxal fosfato
(vitamina B6)
Biotina (CO2)
Tetrahidrofolato (-C)
Adenosilmetionina (-CH3)
Cofatores envolvidos (grupos prostéticos)
TRANSAMINASES OU
AMINO TRANSFERASES CONJUNTO DE ENZIMAS
![Page 28: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/28.jpg)
TRANSAMINAÇÃO – transaminases ou aminotransferases
Ácido carboxílico Aminoácido
Aminoácido Ácido
carboxílico
Uma para cada aminoácido mas com o mesmo mecanismo de
ação e mesmo grupo prostético
Derivado fosforilado da vitamina B6 (Piridoxina) Carreador de grupos amino no sítio ativo das aminotransferases
![Page 29: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/29.jpg)
O que acontece com a amônia/amônio formados se eles não
forem usados ?
Amônio tóxico
para as células –
dissipa gradiente
de prótons
transmembrana
importante na
Fosforilação
oxidativa, na
Fotofosforilação e
no transporte de
diversos íons e
moléculas.
![Page 30: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/30.jpg)
Vegetais praticamente não oxidam os aminoácidos e
portanto não necessitam de eliminar amônio.
Esse íon quando é formado ou absorvido pelas raízes
são incorporados em um a molécula de glutamato
formando a glutamina – podendo ser usados para a
síntese de outros compostos nitrogenados
![Page 31: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/31.jpg)
CICLO UREIA
Animais que
necessitam de
obter energia a
partir de
aminoácidos
precisam eliminar
o nitrogênio em
excesso ingerido.
• Tranforma amônia em uma
molécula inerte com 2 N
• Ocorre na mitocôndria e
citossol
• Gasta ATP
• Ureia importante papel no
ciclo do nitrogênio
![Page 32: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/32.jpg)
Animais que excretam N amínico na forma de uréia são
chamados de ureotélicos – animais vertebrados terrestres e
tubarões
![Page 33: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/33.jpg)
Animais que excretam N amínico na forma de amônia são
chamados de amoniotélicos – peixes ósseos, anfibios e animais
aquáticos
![Page 34: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/34.jpg)
Animais que excretam N amínico na forma de ácido úrico
são chamados de uricotélicos – aves, répteis e insetos
(semi-sólido , baixa disponibilidade de água)
![Page 35: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/35.jpg)
DES/CARBAMILAÇÃO
Reações importantes tanto na oxidação como
na síntese de aminoácidos
3 cofatores importantes:
Biotina - Transfere C na forma de - CO2
Tetrahidrofolato – THF - Transporta grupos com
carbono - CH3, CH2, COH, CNH
Adenosilmetionina - Transferência de metil -CH3
Qual o destino metabólico do esqueleto
carbônico dos aminoácidos?
![Page 36: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/36.jpg)
CADA UM DOS AMINOÁCIDOS TEM UMA VIA
DIFERENTE DE DEGRADAÇÃO
As vias de degradação do
esqueleto carbônico dos
aminoácidos originam
moléculas envolvidas nas vias
glicolíticas e TCA
Esqueleto carbônico dos aminoácidos
![Page 37: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/37.jpg)
As vias de degradação do esqueleto carbônico dos
aminoácidos originam 4 intermediários do TCA
(oxalacetato, α-cetoglutarato, succinil-CoA e fumarato),
piruvato (Glicólise) e acetil-CoA
Gliconeogenese - citossol
![Page 38: Processo de obtenção de energia das células respiração celular...Processo de obtenção de energia das células – respiração celular Lipídeos de armazenamento (Gorduras e](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052014/602ac385649e9e7915196532/html5/thumbnails/38.jpg)
Processo de oxidação das
biomoléculas e produção
de transportadores de
elétrons reduzidos (NADH
e FADH2) e um pouco de
ATP
Respiração celular
Produção de ATP usando
os transportadores de
elétrons reduzidos, através
do fluxo de elétrons pela
cadeia respiratória