Biologia- Fotossíntese e Respiração celular

Fotossíntese Fotossíntese e e

Respiração Respiração CelularCelular

Profª Elaine Lima Silva

Metabolismo Celular

• Metabolismo conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo.

• Reagentes ProdutosEnergia

De onde vem essa energia?

• A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratoscarboidratos.

• Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeoslipídeos, proteínas proteínas e ácidos nucléicos ácidos nucléicos.

Onde a energia fica armazenada?

• Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP.

• ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.

AdeninaAdenina

PentosePentose

ATPATP

Como o ATP armazena energia?

• A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato.

• Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia.

AdeninaAdenina

PentosePentose

ATP ADP + PATP ADP + PEnergiaEnergia

Seres Autótrofos

• São aqueles que produzem o “próprio alimento”.

• Eles são capazes de transformar energia.

• Os autótrofos fotossintetizantes são capazes de transformar energia luminosa em energia química.

Seres Heterótrofos

• Não “produzem o próprio alimento”.

• Não conseguem transformar energia, logo precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados.

Fotossíntese

• Energia solar transformada em energia química.

CO2 + H2O C6H12O6 + O2 + H2OLuzLuz

ClorofilaClorofila

Cloroplasto

• Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariotos onde encontramos a clorofila.

• ClorofilaClorofila pigmento necessário para a realização da fotossíntese.

Fotossíntese

Todo o processo é dividido em duas etapas:• Fase clara Fase clara ou etapa fotoquímica etapa fotoquímica• Fase escura Fase escura ou fase química fase química

Obs.: a fase escura da fotossíntese não necessita de ativação luminosa para acontecer, mas utiliza os produtos provenientes da fase clara.

Fase Clara

• Ocorre nas membranas dos tilacóides.

• É necessária a presença da luz para que ocorra.

• Acontecem dois processos:

- Fosforilação

- Fotólise da água.

Fotofosforilação

• Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP.

ee--

A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados.

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ee--

Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides.

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ee--

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ATPATP

ATPATP

Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas transportadoras presentes na membrana dos tilacóides.

Quando o elétron pula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.

Fotólise da água• Quebra da água pela energia da luz.

NADPnicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato

• Aceptor intermediário de hidrogênios.

• Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose.

• NADP + 2H NADPH2 (forma reduzida)

NADPH2

Fim da Fase Clara

Produtos:

• ATPs fotofosforilação

• NADPH2 fotólise da água

Fase Escura

• Processo que não depende diretamente da luz para acontecer.

• Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer.

• Ocorre no estroma do cloroplasto.

• Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin ou Ciclo das pentoses.

++

++ATPATP

ATPATP

Resumo

Pausa para respiração...Pausa para respiração...

Respiração Celular

Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de

glicose.

De onde vem essa energia?De onde vem essa energia?

Respiração Celular

Pode ser de dois tipos:

• Respiração anaeróbiaRespiração anaeróbia sem a utilização de O2, também chamada de

FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO.

• Respiração aeróbiaRespiração aeróbia com a utilização de O2.

Fermentação

• Processo de degradação incompleta de substâncias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias.

• A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs2ATPs

Fermentação

• Os principais tipos são:- Fermentação AlcoólicaFermentação Alcoólica- Fermentação LácticaFermentação Láctica- Fermentação AcéticaFermentação Acética

Fermentação Alcoólica

• Realizada por leveduras.

• Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e Etanol (C2H5OH).

• Utilização humana: produção de pães, pizzas e bebidas alcoólicas.

Fermento fresco

Fermentação AlcoólicaC6H12O6 (ácido pirúvico) enzimas 2CH3CH2 –OH + 2CO2 + ATPGlicose S. cerevisae etanol gás carbônico

Leveduras utilizadas:SaccharomycesSaccharomyces cerevisiae cerevisiaeSaccharomycesSaccharomyces carlsbergensis carlsbergensis

saquê

Fermentação Láctica

• Realizada por bactérias do leite

• Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico.

• É empregada na preparação de iogurtes e queijos

• Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico

Fermentação Láctica

queijos iogurtes pickles

azeitonas

Fadiga muscular

C6H12O6 (ácido pirúvico) enzimas 2C3H6O3 + 2 ATP 

Glicose bactérias ácido láctico

Chucrute Leite fermentado

Bactérias utilizadas:

Lactobacillus (alguns) Lactobacillus (alguns) LeuconostocLeuconostocLactosphaeraLactosphaeraStreptococcusStreptococcus

Shoyu

Fermentação Acética

Substrato para fermentação acética: vinho, os sucos de maçã e malte

bactérias utilizadas:Acetobacter acetiAcetobacter acetiAcetobacter rancensAcetobacter rancensAcetobacter pasteurianus Acetobacter pasteurianus Acetobacter xylinumAcetobacter xylinum

A morte do vinho: o vinagre

Respiração Aeróbia

• Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio.

• Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.

• Dividida em duas partes:

LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR

CRISTAS

MATRIZ

2a. CICLO DE KREBS

3a. CADEIA

RESPIRATÓRIA

3a. CADEIA

RESPIRATÓRIA

1a. GLICÓLISE

HIALOPLASMA

M I T O C Ô N D R I A S

MEMBRANA EXTERNA

MEMBRANA INTERNA

As etapas da respiração

Reduzida)(

Nicotinamida dinucleotídeo-

Molécula energética

1. ENZIMAS POSSUEM SÍTIOS ATIVOS PARA MOLÉCULAS ALTAMENTE ENERGÉTICAS E PARA O NAD

2. EM UMA REAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO O HIDROGÊNIO É TRANSFERIDO PARA O NAD

3. O NADH PODE ENTÃO TRANSFERIR ESTE HIDROGÊNIO PARA OUTRAS MOLÉCULAS

1- Glicólise

Visão respiração geral da

Respiração Aeróbia

• Fase anaeróbia (glicólise):Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.

• fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons)transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias

Equação Geral

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP

Glicose ácido lático + 2 ATPGlicose ácido lático + 2 ATP

Fermentação Lática

Glicose álcool etílico + CO2 + 2 ATPGlicose álcool etílico + CO2 + 2 ATP

Fermentação Alcoólica

Glicose ácido acético + CO2 + 2 ATPGlicose ácido acético + CO2 + 2 ATP

Fermentação Acética

Glicose + O2 CO2 + H2O + 36 ou 38 ATPGlicose + O2 CO2 + H2O + 36 ou 38 ATP

Respiração

Saldo energético