Metabolismos Energético

Metabolismo Energético

Professor Rodrigo Nogueira

TIPOS DE NUTRIÇÃOTIPOS DE NUTRIÇÃO

Fotossíntese: energia usada é a luz.

Ex: plantas, algas e algumas bactérias.

Autótrofa ou autotrófica (do grego auto: por si só; sozinha e tróphos: alimento) – o ser vivo fabrica seu

próprio alimento usando substâncias inorgânicas e energia

vindas do ambiente.

Quimiossíntese: energia usada vem da quebra de substâncias inorgânicas, onde há liberação

de elétrons.Ex: algumas bactérias.

Heterótrofa ou heterotrófica (do grego hetero: diferente e tróphos: alimento) – o ser vivo busca seu

alimento em outro ser vivo ou em restos destes.

Por ingestão: o alimento é ingerido e posteriormente

digerido.Ex: animais e protozoários.

Por absorção: o alimento é digerido e posteriormente

absorvido.Ex: fungos, bactérias,

protozoários.

Metabolismo Energético Celular

• Reações químicas entre moléculas reagentes dão origem ao produto.

• Reações endergônicas: precisam receber energia. Ganha mais P Ex.: fotossíntese e quimiossítese

• Reações exergônicas: perda de P.• Funcionamento do ATP como moeda energética.

Reações Exergônicas e Endergônicas

ATP – a moeda energética das células

•ATP = Adenosina Trifosfato.•Trata-se de um ribonucleotídeo de Adenina associado a três radicais Fosfato. As ligações entre os Fosfatos são de Alta energia.

Adenina

Ribose

Ligação de Alta Energia

ATP

NUCLEOSÍDEO

NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP)

Adenosina difosfato (ADP)

Adenosina trifosfato (ATP)

Adenina

Fosfato

Ribose

Molécula de ATP

ATP(Adenosina Trifosfato)

A

B ADP + Pi

ATP

Reação endotérmica


Reação exotérmica


C

D

e

Calor

e

Calor

REAÇÕES ACOPLADAS



ATP em ação

MATÉRIA INORGÂNICA

6CO2 + 12H2O

MATÉRIA ORGÂNICAGLICOSE

C6H12O6

Luz SolarEnergia Luminosa

CLOROFILA

ENERGIA QUÍMICA

+ 6 H2O

6O2

A FOTOSSÍNTESEA FOTOSSÍNTESE

6CO2 + 12H2O

CLOROFILACLOROFILA

Energia LuminosaEnergia Luminosa

Energia QuímicaEnergia Química C6H12O6 + 6 H2O + 6O2

Realizada por algumas espécies de bactérias autótrofas.

O pigmento que capta energia luminosa é

um tipo específico de clorofila: a bacterioclorofila.

Como não utiliza a água como doador de hidrogênio, e sim substâncias como o H2 e o H2S não há liberação de oxigênio.

FOTOSSÍNTESE BACTERIANAFOTOSSÍNTESE BACTERIANA


6CO2 + 12H2S


C6H12O6

Luz SolarEnergia Luminosa

BACTERIOCLOROFILA

ENERGIA QUÍMICA

+ 6 H2O

1212 S S

FOTOSSÍNTESE BACTERIANAFOTOSSÍNTESE BACTERIANA

6CO2 + 12H2SS C6H12O6 + 6 H2O + 12 S

Energia LuminosaEnergia Luminosa

Energia QuímicaEnergia Química

BACTERIOCLOROFILABACTERIOCLOROFILA

QUIMIOSSÍNTESEQUIMIOSSÍNTESE

Processo em que a energia utilizada na Processo em que a energia utilizada na formação de compostos orgânicos, provém formação de compostos orgânicos, provém da oxidação de substâncias inorgânicas da oxidação de substâncias inorgânicas diversas.diversas.

As substâncias oxidadas são diferentes As substâncias oxidadas são diferentes para os diferentes tipos de bactérias para os diferentes tipos de bactérias quimiossintetizantes.quimiossintetizantes.


6CO2 + 12H2O


C6H12O6

Oxidação de CompostosInorgânicos

ENERGIA QUÍMICA6O2

+ 6 H2O

QUIMIOSSÍNTESEQUIMIOSSÍNTESE

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6O2

Substancia inorgânica + O2 Substância inorgânica Substancia inorgânica + O2 Substância inorgânica oxidada +oxidada + Energia QuímicaEnergia Química

www.bioloja.com

Processos de Incorporação de Processos de Incorporação de Energia – produção de glicoseEnergia – produção de glicose

FOTOSSÍNTESEBACTERIANA

(CO2 + H2)

GLICOSEC6H12O6

FOTOSSÍNTESE(CO2 + H2O)

QUIMIOSSÍNTESE( CO2 + H2O )

Bacterioclorofila

OO22

ClorofilaReações de Oxidação

E

OO22

As formas de vida heterotróficas quebram, no As formas de vida heterotróficas quebram, no interior de suas célula, a moléculas orgânicas interior de suas célula, a moléculas orgânicas contidas nos alimentos que consomem.contidas nos alimentos que consomem.

Os autótrofos quebram moléculas orgânicas Os autótrofos quebram moléculas orgânicas que eles mesmos produziram.que eles mesmos produziram.

Processos de Liberação de Processos de Liberação de EnergiaEnergia

A quebra da molécula orgânica para liberar A quebra da molécula orgânica para liberar energia pode se dar de duas maneiras:energia pode se dar de duas maneiras:– Respiração:Respiração: quebra completa da quebra completa da

molécula de glicose na presença de molécula de glicose na presença de oxigênio. oxigênio.

– Fermentação:Fermentação: quebra parcial da quebra parcial da molécula de glicose na ausência de molécula de glicose na ausência de oxigênio.oxigênio.

Processos de Liberação de Energia: Processos de Liberação de Energia: respiraçãorespiração

A respiração corresponde à A respiração corresponde à degradaçãodegradação completacompleta da molécula de glicose originando da molécula de glicose originando gás carbônico e água.gás carbônico e água. O saldo energético é de O saldo energético é de 36 ou 38 moléculas 36 ou 38 moléculas de ATPde ATP.. A respiração acontece no citoplasma dos A respiração acontece no citoplasma dos procariontes. Nos eucariontes tem início no procariontes. Nos eucariontes tem início no citoplasma,continua e termina nas citoplasma,continua e termina nas mitocôndriasmitocôndrias . .

Processos de Liberação de Energia: Processos de Liberação de Energia: respiraçãorespiração

A presença de átomos de oxigênio é condição A presença de átomos de oxigênio é condição básica para a respiração e a origem dos básica para a respiração e a origem dos mesmos permite identificar dois tipos mesmos permite identificar dois tipos diferentes desse processo:diferentes desse processo:– Respiração Aeróbia –Respiração Aeróbia – quando o oxigênio quando o oxigênio

consumido é o O2 (gás oxigênio).consumido é o O2 (gás oxigênio).– Respiração Anaeróbia – Respiração Anaeróbia – quando o oxigênio quando o oxigênio

consumido tem origem em substâncias consumido tem origem em substâncias inorgânicas como carbonatos, nitratos, etcinorgânicas como carbonatos, nitratos, etc.

Respiração Aeróbia e AnaeróbiaRespiração Aeróbia e AnaeróbiaRespiração

Resp. Aeróbia Rep. Anaeróbia

Quebra total daGlicose – C6H12O6

Quebra total da Glicose – C6H12O6

Com O2 Nitritos / Nitratos / Carbonatos

ENERGIA38 ATP

Matéria inorgânicaCO2 e H2O

ENERGIA36 ATP

Matéria InorgânicaCO2 e H2O

A respiração aeróbia é realizada por muitos procariontes, protistas, fungos e pelas plantas e animais. A respiração anaeróbia é realizada por apenas alguns tipos de bactérias.

Processos de Liberação de Energia: Processos de Liberação de Energia: FermentaçãoFermentação

A fermentação corresponde à degradação A fermentação corresponde à degradação parcial da molécula de glicose originando parcial da molécula de glicose originando substâncias substâncias mais simplesmais simples porém porém ainda ainda orgânicasorgânicas e portanto ricas em energia. e portanto ricas em energia.

O saldo energético desse processo é de O saldo energético desse processo é de 2 2 moléculas demoléculas de ATP ATP 19 vezes menos rentável 19 vezes menos rentável que a respiração.que a respiração.

Processos de Liberação de Energia: Processos de Liberação de Energia: FermentaçãoFermentação

O produto final obtido determina o tipo de O produto final obtido determina o tipo de fermentação realizada:fermentação realizada:

• Fermentação alcoólicaFermentação alcoólica – álcool etílico e – álcool etílico e gás carbônicogás carbônico• Fermentação láticaFermentação lática – ácido lático – ácido lático

Os diversos tipos de fermentação são utilizados Os diversos tipos de fermentação são utilizados pelo homem na produção de bebidas, alimentos e pelo homem na produção de bebidas, alimentos e

combustíveis.combustíveis.

FermentaçãoFermentação

FERMENTAÇÃO

ALCOÓLICA LÁTICA

Sem Oxigênio

Álcool Etílico

2 ATP de Energia

Gás CarbônicoÁcido Lático

2 ATP de Energia

A Degradação da Matéria Orgânica: A Degradação da Matéria Orgânica: resumoresumo

GLICOSE

RESPIRAÇÃO FERMENTAÇÃO

QUEBRA TOTAL QUEBRA PARCIAL

Com Oxigênio Sem Oxigênio

ENERGIA38 ATP



ENERGIA2 ATP

MATÉRIA ORGÂNICA

Ferm. Lática – Ferm. Lática – ac. Láticaac. Lática

Alcoólica – CO2 + Alcoólica – CO2 + álcool etílicoálcool etílico

CC66HH1212OO66

Resp. AnaeróbiaCO2 + H2O

36 ATP

CarbonatosCarbonatosFosfatos, etcFosfatos, etc

Resp. AeróbiaResp. Aeróbia

COCO22 + H + H22O O

38ATP38ATP

OO22

CC66HH1212OO66

FOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESEBACTERIANABACTERIANA

FOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESEBACTERIANABACTERIANA

QUIMIOSSÍNTESEQUIMIOSSÍNTESEQUIMIOSSÍNTESEQUIMIOSSÍNTESE

FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO

RESPIRAÇÃORESPIRAÇÃORESPIRAÇÃORESPIRAÇÃO

FOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESEFOTOSSÍNTESE

GLICOSEGLICOSEGLICOSEGLICOSE

COCO22 + + HH22

CLOROFILACLOROFILA

BACTERIOCLOROFILABACTERIOCLOROFILA

COCO22 + + HH22

COCO22 + + HH22

OO

OO

GLICOSEGLICOSE

Oxidação de compostos Oxidação de compostos inorgânicosinorgânicos

Sem oxigênioSem oxigênio

VISÃO GERALVISÃO GERAL

CC66HH1212OO66

Fotossíntese

• Principal processo autotrófico realizado por seres clorofilados.

• Fórmula básica: • 6 CO2 + 12 H2O luz e clorofila C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Organismos fotossintetizadores

• Plantas verdes;• Microalgas (diatomáceas e as

euglenoidinas);• Cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas

bactérias.

Célula clorofilada

Membrana do tilacóide

Esquema da molécula de

clorofila

Folha

Granum

Parede celular

Cloroplasto

Membrana externa

Membrana interna

Tilacóide

GranumEstroma

DNA

Núcleo

VacúoloCloroplasto

Tilacóide

Complexo antena

Caminho da Fotossíntese

CloroplastosFunção:Realizar FOTOSSÍNTESE

- captação de energia luminosa para transformação em energia química.- gás carbônico (CO2) e água (H2O) reagem formando glicose ( C6H12O6) e

gás oxigênio(O2)

CLOROPLASTOS E FOTOSSÍNTESECLOROPLASTOS E FOTOSSÍNTESE

LOCALIZAÇÃO DOS CLOROPLASTOSLOCALIZAÇÃO DOS CLOROPLASTOS

Os cloroplastos localizam-se nas partes

verdes de plantas e algas. Nas plantas

superiores, geralmente se localiza nas folhas,

órgão vegetal responsável em captar luz e gás carbônico e

realizar a fotossíntese.

cloroplastos vistos no microscópio óptico

Cloroplastos

realizam a fotossíntese. Para isso é necessária a presença de um pigmento verde chamado clorofila, presente nessas organelas exclusivas de algas e plantas. Acredita-se que os cloroplastos eram bactérias que ao longo da evolução

se associaram as células eucariontes.

cloroplasto visto no microscópio eletrônico

Etapas• Fotoquímica (reação de claro)

Necessita de energia luminosa.OBS.: A clorofila reflete a luz verde e absorve com maior eficiência

os comprimento de onda das luzes azul e vermelha.

• Química (reação de escuro) Não necessita de luz, mas sim dos produtos formados na fase fotoquímica.

Etapas da Fotossíntese

CLOROPLASTO

Tilacóide

Etapa IIQUÍMICA

Etapa IFOTOQUÍMIC

A

Luz H2O CO2

ADP

NADP

H2OC6H12O6

ATP

NADPH2

O2

ESTROMA

Glicose

Fotossíntese em ação

glicose

O NADP é um transportador de átomos de hidrogênio liberados pela quebra da água. Ele captura hidrogênio na

fase clara se convertendo em NADPH e fornece esse hidrogênio na fase escura para a formação da glicose,

voltando a se converter em NADP.

O ADP é um transportador de energia. Ele recolhe a energia luminosa do ambiente para que ocorra um

processo chamado de fosforilação, onde há a união de mais um átomo de fósforo (com absorção de energia) ao ADP, transformando-o em ATP que fornece essa energia para que as reações da fase escura ocorram.

A água é quebrada (sofre fotólise) e libera átomos de

hidrogênio e oxigênio.

Os átomos de oxigênio se unem para formar o gás

oxigênio.

Gás carbônico fornece

produtos (C e O) para que

junto com os hidrogênios

vindos da água ocorra a

formação da glicose.

Glicose será usada no

processo de respiração

celular.

Fase claraFase

escura

Etapa Fotoquímica• Ações:

Fotofosforilação e Fotólise da água• Reagentes:

Luz, H2O, ADP e NADP• Produtos:

O2 / ATP / NADPH2

• Local: tilacóides

Fotofosforilação adição de fostato (fosforilação) em presença de luz (foto) com a transferência da energia captada pela clorofila para as moléculas de ATP.

Fotólise da água quebra da água por enzimas localizadas nos tilacóides, sob a ação da luz, liberando O2 e formação de NADPH2

FATORES DE INFLUÊNCIA DA FOTOSSÍNTESEFATORES DE INFLUÊNCIA DA FOTOSSÍNTESE

COMPRIMENTO DE ONDA (nm)

TA

XA

DE

FO

TO

SS

ÍNT

ES

E

LUZ

É o principal fator de influência da taxa de fotossíntese. A luz branca é formada pela união das sete cores do espectro visível. Dessas sete cores, a

planta absorve melhor os comprimentos de onda que representam as cores vermelho e azul, sendo

que a cor verde é pouco absorvida pela folha.

Fotólise da água: quebra da molécula de água em presença de luz

Luz

Clorofila

Fotofosforilação: adição de fosfato em presença de luz

ATPADP

O2

2 NADPH2

4 H+ + 4 e- +2 H2O

4 H+ + 2 NADP

FOTOFOSFORILAÇÃO CÍCLICA

FONTE: http://vsites.unb.br/ib/cel/microbiologia/metabolismo/fotoss.jpg

FOTOFOSFORILAÇÃO ACÍCLICA

Fonte: http://curlygirl.no.sapo.pt/imagens/luminosa.jpg

NADP- nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato- Transportador de hidrogênio.

e- elétros

H+ prótons

Etapa Química• Ações:

Ciclo das pentoses• Reagentes:

CO2, ATP e NADPH2

• Produtos:

Carboidratos e H2O• Local:

EstromaCiclo de pentoses

proposto por Melvin Calvin (1961)Fixação do carbono, elemento presente no meio abiótico que passa para o biótico

6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nP

Equação da etapa química

CICLO DE CALVINCICLO DE CALVIN

Fonte:http://www.netxplica.com/figuras_netxplica/exanac/ciclo.calvin.completo.1.png

RESUMO DO PROCESSO

FOTOSSÍNTESE

12H2O

ETAPA CLARA LOCAL:

6 H2O 6O2

ETAPA ESCURALOCAL:

12NADPH12NADPH22

12NADPH12NADPH22

18ATP18ATP18ATP18ATPTilacóides

Estroma

Glicídio

(C6H1206)

6CO2

LUZ

PASSO A PASSO DA FOTOSSÍNTESEPASSO A PASSO DA FOTOSSÍNTESE A luz é absorvida pela clorofila e sua energia é usada num processo

chamado de fosforilação – a incorporação de mais um átomo de fósforo a molécula de ADP (adenosina difosfato) que é transformada

em ATP (adenosina trifosfato).

A água é quebrada (sofre fotólise) em átomos de hidrogênio e oxigênio.

Os átomos de hidrogênio são “capturados” pelo NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato), que se transforma em NADPH. O

átomo de oxigênio se junta a outro e se transforma em gás oxigênio.

FASE CLARA

FASE ESCURA

O gás carbônico é convertido em glicose usando-se os átomos de hidrogênio vindos do NADPH e a energia da molécula de ATP

produzidos durante a fase clara.

O NADPH ao deixar os hidrogênios vira NADP e o ATP se transforma em ADP. O NADP e o ADP voltam para a etapa clara para novamente

serem convertidos.

Fatores limitantes da Fotossíntese

• Intensidade luminosa;• Concentração de CO2;• Temperatura;• Fatores internos: Genética, posição das folhas,

nutrição e etc.

INTENSIDADE LUMINOSAINTENSIDADE LUMINOSA

COMPENSAÇÃO E SATURAÇÃO LUMINOSACOMPENSAÇÃO E SATURAÇÃO LUMINOSA

Situação x

Situação B

Situação A

Ponto de compensação luminosa é quando a taxa de fotossíntese é igual a taxa de

respiração. Nesse ponto a planta produz a mesma

quantidade de gás oxigênio que ela própria consome.

Ponto de saturação luminosa é quando a taxa de fotossíntese

é freada e não aumenta independente do aumento da

quantidade de luz que é fornecida a planta.

y

planta libera gás oxigênio e

cresce.

planta consome gás oxigênio e

definha.

CONCENTRAÇÃO DE COCONCENTRAÇÃO DE CO22

TEMPERATURATEMPERATURA

FATORES QUE AFETAM A TAXA DE FOTOSSÍNTESE DA PLANTA

Eficiência fisiológica da plantaC3, C4 e CAMVariações dentro de cada grupo

Intensidade e qualidade da luz

Radiação fotossinteticamente ativa (RFA) incidente:

Regiões temperadas = 2000 mol/m2 s (pleno sol no verão)

(Mckenzie et al., 1999)

Região Tropical = 2500 mol/m2 s (pleno sol em Capinópolis-

MG, nov/2000)

Região Nordeste 3000 mol/m2 s (pleno sol na época seca,

Sobral, 2009)

Teor de nutrientes do solo

Manejado via fertilização

Possibilidade do uso de plantas tolerantes

Disponibilidade de água

Temperatura

Concentração de dióxido de carbono na atmosfera

Área foliar (quantidade e qualidade)

Capacidade síntese de compostos orgânicos

f(área foliar)

Dilema: folhas novas mais consumidas

CICLO C4 E CAM(METABOLISMO ÁCIDO DAS CRASSULÁCEAS)

Ciclo C4 = Forma o ácido oxaloacético (4C) e depois concertido em ácido málico (Não o acumulam). O ácido Málico libera o CO2 .

EX. Milho, cana-de-açúcar, e outras gramíneas tropicais.

CAM= Fixam o CO2 durante à noite, mantendo os estômatos fechados durante o dia , evitando a perda d’água. Economizam mais água.

Formam também o ácido oxaloacético e málico. (o Acumulam).

EX. Cactos e outras plantas suculentas.

C4

CAM

CAM

Exemplos de Vegetais de acordo com o metabolismo energético

C3Leguminosas de clima temperado (trevos...)Gramíneas de clima temperado (azevém anual, azevém perene, festuca...)

Leguminosas de clima tropical (fisiologia C3 mas temp. ótima >; leucena, cunhã, estilosantes, desmodium, calopogônio...)

C4Gramíneas de clima tropical (cana-de-açúcar, milho, sorgo, milheto...)

CAMCactáceas

palma forrageira (Opuntia ficus-indica, Nopalea cochenilifera) mandacaru (Cereus jamacaru)xique-xique (Cereus gounellei)facheiro (Pilosocereus pachycladus)

Bromeliáceasmacambira (Bromelia laciniosa)sisal (Agave sisalana)

C4

CAM (fosfoenolpirúvico carboxilase)

Quimiossíntese

• Processo em que a energia utilizada na formação de compostos orgânicos, a partir de gás carbônico(CO2) e água (H2O), provém da oxidação de substâncias inorgânicas.

• Principais bactérias quimiossintetizantes:• FERROBACTÉRIAS oxidação de compostos de ferro.

• NITROBACTÉRIAS oxidação da amônia (NH3) ou de nitritos (NO3) (importantes no ciclo do nitrogênio).

– Nitrossomas & Nitrobacter

“fumarola” exalando sulfeto

de hidrogênio

bactérias que fazem

quimiossíntese

vermes se alimentam das

bactérias

CADEIA ALIMENTAR NAS PROFUNDEZAS CADEIA ALIMENTAR NAS PROFUNDEZAS DO OCEANODO OCEANO

outros seres se alimentam dos

vermes

Respiração

• Processo de síntese de ATP que envolve a cadeia respiratória.

• Tipos– AERÓBIA em que o aceptor final de

hidrogênios é o oxigênio.– ANAERÓBIA em que o aceptor final de

hidrogênio não é o oxigênio e sim outra substância (sulfato, nitrato)

MITOCÔNDRIACITOPLASMA

Glicose(6 C)

C6H12O6

Glicose(6 C)

C6H12O6

2 CO2

Ciclo de

Krebs

4 CO2

2 ATP

H2

FASE ANAERÓBIA FASE AERÓBIA

6 H2O

CADEIA

RESPIRATÓRIA

Saldo de 32 ou 34 ATPs

6 O2

Piruvato (3 C)

Piruvato (3 C)

GLICÓLISE

Saldo de 2 ATP

Respiração em Eucariontes

Respiração Aeróbia• Utilizadas por procariontes, protistas, fungos, plantas e

animais.• Molécula principal: glicose.• Etapas:

– Glicólise (não usa O2).– Ciclo de Krebs– Cadeia respiratória (usa O2)

• Obs.:– Procariontes: glicólise e ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma

e a cadeia respiratória na membrana.– Eucariontes: glicólise ocorre no citossol, e nas mitocôndrias o

ciclo de Krebs (matriz) e a cadeia respiratória (cristas).

Glicólise

• Função: quebra de moléculas de glicose e formação do piruvato.

• Local: citossol

• Procedimento:– Glicose 2 piruvato: liberação de hidrogênio e energia.

– NAD NADH :energia usada na síntese de ATP.

• O piruvato formado entra na mitocôndria e segue para o ciclo de Krebs.

Respiração Aeróbia

P ~ 6 C ~ P

3 C Piruvato 3 C Piruvato

Glicose (6C) C6H12O6


ADP

ATP

ADP

ATP

1. Duas moléculas de ATP são utilizadas para ativar uma molécula de glicose e iniciar a reação.

3 C ~ P 3 C ~ P

2. A molécula de glicose ativada pelo ATP divide-se em duas moléculas de três carbonos.

PiPi NAD

P ~ 3 C ~ PNADHNADH

NAD

P ~ 3 C ~ PNADHNADH

3. Incorporação de fosfato inorgânico e formação de NADH.

P ~ 3 C

ADP

ATPATPP ~ 3 C

ADP

ATPATP4. Duas moléculas de ATP são liberadas recuperando as duas utilizadas no início.

ADPATPATP

ADPATPATP

5. Liberação de duas moléculas de ATP e formação de piruvato.

Glicólise

Ciclo de Krebs• Nomes: ciclo do ácido cítrico ou ácido tricarboxílico.• Mentor: Hans Adolf Krebs, 1953)• Local: matriz mitocondrial• Procedimento:

– Piruvato acetil : liberação de CO2 e H.– Acetil Acetil-coenzima A (acetil-CoA) : entra no ciclo de

Krebs.– Ciclo de Krebs: liberação de CO2, ATP, NADH, FADH2

• Obs.: todo o gás carbônico liberado na respiração provém da formação do acetil e do ciclo de Krebs.


Cadeia respiratória

• Função: formação de ATP

• Local: crista mitocondrial

• Procedimento:– Fosforilação oxidativa:transferência de hidrogênios

pelos citocromos, formando ATP e tendo como aceptor final o oxigênio e a formação de água

• Obs.: O rendimento energético para cada molécula de glicose é de 38 moléculas de ATP.


Citosol

Crista mitocondrial

Mitocôndria

Glicose (6 C) C6H12O6


Total: 10

NADH 2

FADH2

Total: 10

NADH 2

FADH2

1 ATP1 ATP1 ATP1 ATP

1 NADH1 NADH 1 NADH1 NADH

Piruvato (3 C) Piruvato (3 C) Piruvato (3 C) Piruvato (3 C)

6 O26 O2

6 H2O6 H2O

32 ou 34 ATP

32 ou 34 ATP

6 NADH6 NADH

2 FADH2 FADH

2 ATP2 ATP

4 CO24 CO2

2 CO22 CO2

2 NADH2 NADH

2 acetil-CoA (2 C)

2 acetil-CoA (2 C)

Ciclo de

Krebs

Visão geral do processo respiratório em célula eucariótica

Respiração Anaeróbia

• Utilizada por bactérias desnitrificantes do solo como a Pseudimonas disnitrificans, elas participam do ciclo de nitrogênio devolvendo o N2

para a atmosfera.

• Molécula principal: glicose e nitrato.

• Fórmula:C6H12O6 + 4NO3 6CO2 + 6H2O + N2 + energia

Fermentação• Processo anaeróbio de síntese de ATP que ocorre na ausência de

O2(solos profundos e regiões com teor de O2 quase zero) e que não envolve a cadeia respiratória.

• Aceptor final: composto orgânico.• Seres Anaeróbios:

– ESTRITOS: só realiza um dos processos anaeróbios(fermentação ou respiração anaeróbia) Ex.: Clostridium tetani

– FACULTATIVAS: realizam fermentação ou respiração aeróbia.Ex.: Sacharomyces cerevisiae

• Procedimento:– Glicose degradada em substâncias orgânicas mais simples como :

ácido lático (fermentação lática) e álcool etílico (fermentação alcoólica)

Fermentação Lática• O piruvato é transformado em ácido lático.

• Realizada por bactérias, fungos protozoários e por algumas células do tecido muscular humano.

• Exemplos:– Cãibra: fermentação devido à insuficiência de O2

– Azedamento do leite.

– Produção de conservas.

Glicólise



ATPATP

ATPATP

Piruvato (3 C)Piruvato (3 C)


NADH

NADH

Ácido lático 3 C

Ácido lático 3 C

NAD

Ácido lático 3 C

Ácido lático 3 C

NAD

Fermentação Lática

Fermentação Alcoólica

• O piruvato é transformado em álcool etílico.• Realizada por bactérias e leveduras.• Exemplos:

– Sacharomyces cerevisiae produção de bebidas alcoólicas (vinho e cerveja)

– Levedo fabricação de pão.

Glicólise



ATPATP

ATPATP



NADH

NADH

CO2CO2

CO2CO2

Álcool etílico 3 C




NAD

NAD


Glicólise



ATPATP

ATPATP

NADH

NADH

Ácido acético

3 C

Ácido acético

3 C

CO2CO2

NAD NADH2

H2O

Ácido acético

3 C

Ácido acético

3 CCO2CO2

NAD NADH2

H2O



Fermentação Acética

Glicose ácido lático + 2 ATPGlicose ácido lático + 2 ATP

Fermentação Lática

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


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

Resumo dos Tipos de fermentação e a respiração

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