• Importância:

A partir da utilização de oxigênio é possível oxidar substâncias orgânicas e produzir energia na forma de ATP.

Uma estrutura de trocas deve ser úmida, permeável e fina.

Tipo de estruturas de trocas:• Superfície corpórea: O2 entra a partir da epiderme e se difunde para as demais células. Ex: protozoários,

esponjas, cnidários, vermes;• Cutânea: trocas via superfície do corpo, mas com o sistema circulatório

associado. Ex: anfíbios,minhocas;• Branquial: pequenas evaginações da

pele altamente vascularizadas, adaptadas para a respiração na água.

Ex: peixes, girino;

• Traqueal: tubos aéreos revestidos por quitina que conduzem o ar

diretamente a superfície do corpo.O ar entra pelos espiráculos. Ex: insetos;

• Filotraquéias ou pulmões foliáceos: invaginação da parede abdominal, formando uma bolsa onde várias lamelas paralelas vascularizadas

realizam as trocas diretamente com o ar. Ex: aracnídeos;

• Pulmões: estruturas elásticas, ocas, compostas por estruturas finas de

trocas denominados alvéolos pulmonares. Ex: mamíferos, aves

répteis.

Respiração Humana

Epitélio ciliado da traquéia

• Diafragma: músculo membranoso que separa o tórax do abdômen e auxilia os movimentos respiratórios.

Transporte de gases respiratórios

• Transporte de O2 : maior parte transportada junto coma hemoglobina (parte é dissolvida no plasma), formando a oxiemoglobina.

Hb + O2 Hb O2

- A pressão parcial de O2 é maior no sangue do que nos tecidos: difusão- O sangue rico em O2 - arterial.

• Transporte de CO2 : a pressão arterial de CO2 é maior nos tecidos do que no sangue.

• O Transporte de CO2 ocorre de 3 maneiras:

• 5% fica absorvido no plasma;

• 25% se associam à hemoglobina formando a carboemoglobina:

Hb + CO2 HbCO2

•Aprox. 70% reage com a água e forma H2CO3;

•H2CO3 H+ (hemácia) + HCO3-

( plasma).

Íons Bicarbonato

Acidificação do pH sanguíneo

Anidrase carbônica

Controle do pH sanguíneo

Observações:• O CO liga-se à hemoglobina formando a

carboxiemoglobina em uma reação estável, onde o composto não se desfaz, inutilizando a molécula de Hb, que não consegue mais transportar O2.

• Nos fetos a demanda de oxigênio é muito maior do que na mãe, isso graças a elevada taxa metabólica associada à necessidade de rápido crescimento.

Afinidade ao O2: hemoglobina fetal x materna

Afinidade ao O2: hemoglobina fetal x materna

Mioglobina x hemoglobinaMioglobina x hemoglobina

Curvas de saturação da mioglobina (Mb) e hemoglobina (Hb) pelo oxigênio

A Respiração celular aeróbica tem como objetivo principal produzir energia a partir da decomposição

de carboidratos, gorduras e aminoácidos, utilizando, para tal,

o oxigênio.

A fonte de energia mais utilizada é a glicose (não a mais energética), os

aminoácidos e os ácidos graxos fornecem mais energia mas são menos utilizados.

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 30 ATP

(O processo de respiração celular é equivalente ao da combustão)

Glicólise

A glicose penetra na célula na forma de glicose-fosfato, sofre a degradação.

Origina: 2 ácidos pirúvicos + NADH + H+ .

NAD = NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEOTÍDEO

(Transfere H de um composto para outro)

Ciclo de Krebs(Ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico)

O ácido pirúvico produzido na glicólise penetra na matriz mitocondrial reagindo com com CoenzimaA

produzindo acetilCoA .

Há também a participação de NAD que se transforma em NADH ao capturar H+.

CC33HH44OO33 + CoA + + CoA + NAD = AcetilCoA + CONAD = AcetilCoA + CO22 + H + H++

2 AcetilCoA + Ácido Oxalacético2 AcetilCoA + Ácido Oxalacético

Liberação de CoA + Ácido cítrico + 2COLiberação de CoA + Ácido cítrico + 2CO22

Liberação de HLiberação de H+ + capturados pelo NAD passando a capturados pelo NAD passando a NADH e pelo FAD passando a FADHNADH e pelo FAD passando a FADH22

2 ácido pirúvico + CoA2 ácido pirúvico + CoA

Produz-se:

2CO2 + 3NADH + 1 FADH2

Há Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP

(RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)

Resumo do ciclo de Krebs:

Cadeia Respiratória(CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS OU FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA)

Etapa de maior síntese de ATPOcorre reoxidação de NADH e FADH

em NAD e FAD.Ocorre liberação de grande quantidadede elétrons com formação de O2 e H2O.

2NADH + H+ + O2 = 2NAD + 2H2O

2FADH2 + O2 = 2FAD + 2H2O

Fosforilação oxidativa

ADP + P = ATP

CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS

CITOCROMOS = São proteínas transferidoras de elétrons que possuem Fe e Cu e estão

localizadas nas cristas.

A energia liberada pelos elétrons com alta energia a partir de 1 glicose pode formar

26 ATP.

Rendimento energéticoGLICÓLISE (CITOSOL)

CICLO DE KREBS (MATRIZ MITOCONDRIAL)

CADEIA RESPIRATÓRIA (CRISTAS MITOCONDRIAIS)

2 ATP

2 ATP

26 ATP

Total = 30 ATP a partir de 1 glicose