METABOLISMO CELULAR

FERMENTAÇÃO & RESPIRAÇÃO

-

energia

núcleo

Onda eletromagnética (I)

-

(II)

TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA ENTRE COMPOSTOS

Perdeu um elétron oxidou-se

Ganhou um elétron reduziu-se

-

energia

Nicotinamida dinucleotídeo

NAD+

forma oxidada

H

NADHforma reduzida

H H

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

ENERGIA NAS REAÇÕES QUÍMICAS

produto

energia

produtosenergia

reagente

reagentest

EN

ER

GIA

ENDOTÉRMICA

Ex.: Fotossíntese

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

EN

ER

GIA

EXOTÉRMICAt

Ex.: Respiração celular

C6H12O6 + 6O2 +6CO2 + 6H2O + Energia

P

O

-O O

O-

CH2

OH H

N

Grupo fosfato

O

PO3-PO3

-

ribose

adenina

ATP

ATP

ADP + PiEnergiaEnergia

MITOCÔNDRIAS – RESPIRAÇÃO CELULAR PRODUÇÃO DE ATP

MITOCÔNDRIAS – RESPIRAÇÃO CELULAR PRODUÇÃO DE ATP

I- GLICÓLISE – Quebra da glicose

II- CICLO DE KREBS - Conjunto de reações que formam CO2 - H2O - NADH - FADH2

III- CADEIA RESPIRATÓRIA – Produção de moléculas de ATP

ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR

3 - FOSFATOS

PENTOSE

RIBOSE

BASE NITOGENADA

ADENINA

LIGAÇÕES RICAS EM ENERGIA CALORÍFICA

AA

TT

PP

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

GLICOSE AC.PIRUVICO

PRIMEIRA ETAPA - GLICÓLISE Quebra da molécula glicose

C 6H12O6

(2) C3H4O3

4H+

– NAD E FAD - Moléculas Carregadora de H+

- Cada molécula carrega 2 átomos de H+

ÁCIDO PIRÚVICO

- 2NAD + 2H2 = 2NADH

- FORAM PRODUZIDOS 2 AC. PIRÚVICOS

MITOCÔNDRIAS

CICLO KREBS – CADEIA RESPIRATÓRIA

MITOCÔNDRIAS

CICLO KREBS – CADEIA RESPIRATÓRIA

HIALOPLASMA GLICÓLISE

HIALOPLASMA GLICÓLISE

IMPORTANTE

- SALDO DE 2 ATP NA REAÇÃO

PRODUTOS DA GLICÓLISE

GLICÓLISEGLICÓLISEI – ESTÁGIOI – ESTÁGIOPreparaçãoPreparaçãoda glicoseda glicose

Investimento Investimento de energia de energia para ser para ser recuperada recuperada mais tardemais tarde

I I– ESTÁGIOI I– ESTÁGIOQuebra e Quebra e rearranjo da rearranjo da molécula de molécula de glicose em glicose em duas duas moléculas de moléculas de 3 carbonos3 carbonos

III– ESTÁGIOIII– ESTÁGIOOxidação:Oxidação:Geração de Geração de energiaenergia

FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO

GLICÓLISE

Piruvato

Acetil-CoA

CADEIA RESPIRATÓRIA

CICLO DE KREBS

Acetaldeído

EtanolC2H5OH

Ácido acéticoCH3COOH

Ácido láticoC2H4OHCOOH

Sem O2Sem O2O2

CO2

2NADH

2NAD+

NAD+

NADH

NADH

NAD+Acetobactériasleveduras

Lactobacilosmúsculos

Acetil-CoAAcetil-CoA

Piruvato + CoA piruvato desidrogenase acetil-CoA +CO2

NAD+ NADHCH3

C=O

O-

C=O

Ciclo de Krebs

PRODUTOS FORMADOS NO CICLO DE KREBS POR CADA ÁCIDO PIRÚVICO

3 NADH

1 FADH2

1 GTP

COMO SÃO 2 MOLÉCULAS DE ÁCIDO PIRÚVICO, O RESULTADO FINAL É:

6 NADH

2 FADH2

2 GTP

NADH NAD

Complexo Enzimático I

Q

Cit c

Complexo Enzimático II

Complexo Enzimático IIIH+

½ O2 H2O

H+

Cadeia respiratória

Elétrons altamenteenergéticos

Cadeia transportadoraDe elétrons

O2 + 4H+ + 4e- 2H2O

+

CADEIA RESPIRATÓRIA OU CADEIA DE ELÉTRONS CADEIA RESPIRATÓRIA OU CADEIA DE ELÉTRONS

NADH2

FADH2

MEMBRANA DAS CRISTAS MITOCONDRIAIS

PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS DE ELÉTRONS

RESULTADO FINAL DA RESPIRAÇÃO CELULAR A PARTIR DE UMA GLICOSE

- GLICÓLISE – 2 ATP+ 2 NADH (2 + 2X3) = 8 ATP

- CICLO KREBS – 1 ATP+ 3 NADH2 (2X3X3+2) = 20 ATP

1 FADH2 (2X2) = 4 ATP

- CoA – 1 NADH (2X3) = 6 ATP

- AO FINAL DA CADEIA 8 + 6 + 20 + 4 = 38 ATP

OBS - NA MITOCÔNDRIA SÃO 2 AC. PIRÚVICOS

ORIGINA 3ATP

ORIGINA 2ATP

GLICÓLISE Ác. pirúvico

Acetil-CoA

CADEIA RESPIRATÓRIA

2 ATP 6 ATP 6 ATP 18 ATP 4 ATP 2 ATP

2 ATP2 ATP

2 NADH

2 NADH

6 NADH 2 FADH

CICLO DE KREBS

MITOCÔNDRIA

CITOPLASMA

38 ATP

BALANÇO ENERGÉTICOBALANÇO ENERGÉTICO

CATABOLISMO DE MOLÉCULAS ORGÂNICASCATABOLISMO DE MOLÉCULAS ORGÂNICAS

PROTEÍNAS CARBOIDRATOS LIPÍDIOS

AMINOÁCIDOS GLICOSE ÀC. GRAXOS

PIRUVATO

Acetil-CoA

CICLODE

KREBS

CADEIA RESPIRATÓRIA

Degradação de macromoléculas

Monômeros

Respiração Aeróbia

Produtos metabólicos finais

NH3CO2H2O