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Prof. Mateus Grangeiro
METABOLISMO
ENERGÉTICO
Respiração celular
O metabolismo pode ser dividido em:
Metabolismo: conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo; processos que
envolvem a síntese e degradação de moléculas, bem como sua modificação.
(do grego, metábole, “mudança”, “transformação”)
A “moeda energética” do mundo vivo
Fórmula estrutural do ATP. A adição de um fosfato na molécula de ADP origina o ATP.
As ligações químicas entre os átomos de fosfato do ATP apresentam alta energia.
A “moeda energética” do mundo vivo
Relação entre o armazenamento de energia na forma de ATP e a sua utilização no metabolismo celular.
O ATP funciona como como uma espécie de “reserva energética”, que pode ser gasta pela célula quando necessário.
RESPIRAÇÃO CELULAR
Processo de obtenção de energia pela célula através da quebra de compostos orgânicos.
Fermentação: independe do gás oxigênio, quebra parcial da glicose.
Respiração aeróbia: depende do gás oxigênio, quebra completa da glicose.
RESPIRAÇÃO CELULAR
A respiração celular aeróbia pode ser resumida na seguinte equação:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O + energia
I. Glicólise – Quebra de uma molécula de glicose em duas moléculasde ácido pirúvico.
II. Ciclo de Krebs – Conjunto de reações que formam:CO2, H2O, NADH e FADH2
III. Cadeia Respiratória – Produção de moléculas de ATP.
Etapas da respiração celular:
1º ETAPA - GLICÓLISE
Representação esquemática simplificada da glicólise.
Ocorre no citosol.
GLICÓLISE
GLICOSE (6C)
2 NAD+ 2 NADH
4 ADPs 4 ATPs2 ATPs 2 ADPs
2 ÁCIDOS PIRÚVICOS (3C)
Saldo: 4 ATPs – 2 ATPs = 2 ATPs e 2 NADH.
“Carreadores especializados em transportar elétrons e átomos de hidrogênio”
“pacote de
energia”
MITOCÔNDRIA
Representação esquemática de uma mitocôndria com uma parte removida para
visualizar seus componentes internos.
2º ETAPA - CICLO DE KREBS
Representação esquemática do ciclo de Krebs. Valores correspondentes ao ciclorealizado a partir de uma molécula de ácido pirúvico.
Ocorre na matriz mitocondrial.
Formação do Acetil
C3H4O3 (3C)
(Ácido Pirúvico)
Acetil (2C)
Acetil-CoA (2C)
1 CO2 + 1 NADH
Saldo: 1 CO2 e 1 NADH (x2).
Coenzima A (CoA)
CICLO DE KREBS
Ácido
Oxalacético (4C)
Ácido Cítrico (6C)
5C4C
1 CO2 e 1 NADH
1 NADH , 1 FADH2
Saldo: 3 NADH, 2 CO2, 1 FADH2 e 1 ATP* (x 2).
1CO2 e 1NADH
Acetil-CoA (2C)
3º ETAPA – CADEIA RESPIRATÓRIA
Esquema representativo da cadeia respiratória. O gás oxigênio é o aceptor final de
elétrons, formando água.
Ocorre nas cristas mitocondriais.
ACOPLAMENTO QUIMIOSMÓTICO
Fonte: Alberts.
Para produzir ATP, a ATP sintase
utiliza o potencial de difusão dos
íons H+ que haviam sido
forçados a se acumular no
espaço entre as membranas
mitocondriais durante a Cadeia
Respiratória.
O acomplamento quimiosmótico
explica a produção de ATP.
Peter Mitchell.Nobel de Química em 1978.
ESTIMATIVA DO RENDIMENTO DE ATP
GLICÓLISE:
4 ATP’s – 2 ATP’s 2 ATP’s
2 NADH (x 1,5* ATP’s) 3 ATP’s
FORMAÇÃO DO ACETIL:
1 NADH (x 2) (x 2,5 ATP’s) 5 ATP’s
CICLO DE KREBS:
1 ATP (x 2) 2 ATP’s
3 NADH (x 2) (x 2,5 ATP’s) 15 ATP’s
1 FADH2 (x 2) (x 1,5 ATP’s) 3 ATPs
Total: 30 ATP’s
Essas razões de 1,5 e 2,5 para a oxidação mitocondrial de NADH e FADH2 são “valores consensuais”.Considerando que essas razões podem mudar dependendo das condições metabólicas, tais estimativas dorendimento de ATP são aproximadas.
PROCESSOS FERMENTATIVOS
O processo de fermentação é uma via anaeróbia de síntese de ATP, ou seja, ocorre sem a presença de oxigênio.
Leveduras
Bactérias e células musculares
Destinos anaeróbicos do Ácido Pirúvico:
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