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Processos fundamentais da fisiologia
celular: respiração, fotossíntese, síntese
protéica e divisão celular – mitose e
meiose.
Prof. Alexssander Gonçalves de Lima
ag.lima@hotmail.com
PROCESSOS ENERGÉTICOS CELULARES
 Energia: “a capacidade de um corpo ou um sistema
de realizar trabalho.
 Modalidades de energia: cinética (movimento);
elétrica, térmica, química, luminosa...
 Lei da Conservação da Energia: A energia não pode
ser criada ou destruída, mas apenas transferida de um
sistema a outro, ou, ainda, transformada de um tipo em
outro.
 Unidade de Energia (SI): joule (J) ou caloria (cal).
ENERGIA QUÍMICA:
A ENERGIA “ESCONDIDA”
ENERGIA QUÍMICA: A ENERGIA “ESCONDIDA”
A célula necessita, para
produzir energia, de oxigênio e
de nutrientes.
Na respiração celular a célula
utiliza o oxigênio e liberta
energia contida nos nutrientes,
produzindo dióxido de carbono,
vapor de água e outros produtos
tóxicos .
TIPOS DE REAÇÕES NOS SERES VIVOS
 Reações exotérmicas: reações que LIBERAM
ENERGIA.
 Ex.: Fermentação e Respiração.
 Reações endotérmicas: reações que
ABSORVEM ENERGIA.
 Ex.: Fotossíntese.
RESPIRAÇÃO CELULAR
 Nas células, os alimentos orgânicos (ex.: glicose)
são oxidados, liberando energia necessária às
atividades vitais.
 Energia: armazenada em compostos químicos,
como o ATP (adenosina trifosfato).
 Processo aeróbio, ou seja, utiliza-se o oxigênio livre
(presença de O2).
 Ocorre no citoplasma celular (glicólise) e nas
mitocôndrias (ciclo de Krebs e cadeia
respiratória).
MITOCÔNDRIA
MITOCÔNDRIA
http://bioworldifrn.blogspot.com.br/2012/02/respiracao-celular.html
MITOCÔNDRIA
 Formada por 2 membranas.
 Membrana externa é lisa e controla a entrada/saída
de substâncias da organela.
 Membrana interna contém inúmeras pregas
chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a
cadeia transportadora de elétrons.
 Cavidade interna é preenchida por uma matriz
viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas
envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e
pequenos ribossomos. É nessa matriz mitocondrial
que ocorre o ciclo de Krebs.
RESPIRAÇÃO CELULAR
A equação geral da respiração de
acordo com dados recentes é:
RESPIRAÇÃO CELULAR
RESPIRAÇÃO CELULAR
 A respiração celular pode ser dividida em 3 etapas:
PROCESSOS
LOCAL DE
OCORRÊNCIA
A. Glicólise Citoplasma/Hialoplasma
B. Ciclo de Krebs Matriz Mitocondrial
C. Cadeia Respiratória Cristas Mitocondriais
GLICÓLISE
 Quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico
(piruvato) + NADH + ATP
GLICÓLISE
• Após a formação dos ácidos pirúvicos eles entram na
mitocôndria, sendo atacados então por desidrogenases e
descarboxilases.
• Logo, são liberados CO2, que são liberados pela célula e
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• O acetil formado combina-se com a Co-enzima A (Co-A)
e a nova molécula (Acetil-CoA) começa o ciclo de Krebs.
Coenzima A
Ciclo de Krebs
Ocorre na matriz mitocondrial.
Todo carbono responsável pela
formação do acetil é degradado em
CO2 que é então liberado pela
célula, caindo na corrente
sanguínea.
Ciclo de Krebs
São liberados vários hidrogênios, que
são então capturados pelos NAD e FAD,
transformando-se em NADH2 e
FADH2.
Ocorre também liberação de energia
resultando na formação de ATP .
Ciclo de Krebs
Cadeia Transportadora de Elétrons
 ocorre nas cristas mitocondriais.
 Também chamado de Fosforilação
Oxidativa.
 É um sistema de transferência de elétrons
provenientes do NADH2 e FADH2 até a
molécula de oxigênio.
Cadeia Transportadora de Elétrons
 Os elétrons são passados de molécula para
molécula presente nas cristas mitocondriais
chamados CITOCROMOS.
 Quando o elétron “pula” de um citocromo
para outro até chegar no aceptor final (o
oxigênio), ocorre liberação de energia que é
convertida em ATP.
Cadeia Transportadora de Elétrons
Resumindo: a Respiração Celular...
FOTOSSÍNTESE
 Processo celular pelo qual a maioria dos seres
autótrofos produz substâncias orgânicas, ou seja, seu
próprio alimento.
 Ocorre nos CLOROPLASTOS (com clorofila).
 A equação geral da fotossíntese pode ser assim
descrita:
FOTOSSÍNTESE
 Quem são os seres vivos que fazem fotossíntese?
PLANTAS, ALGAS e CIANOBACTÉRIAS.
 A fotossíntese pode ser dividida em 2 etapas
básicas:
 Etapa fotoquímica (reações de claro);
 Etapa puramente química (reações de escuro).
FOTOSSÍNTESE
3. FOTOSSÍNTESE
ETAPAS REAÇÕES QUÍMICAS
Etapa fotoquímica
(reações de claro)
1. Fosforilação e
produção de ATP
2. Fotólise da água
Etapa puramente química
(reações de escuro)
1. Ciclo das pentoses
(Ciclo de Calvin-
Benson)
Resumindo: a Fotossíntese...
FERMENTAÇÃO
 1861: o francês Pasteur demonstrou a existência de
microorganismos (FUNGOS E BACTÉRIAS) que
podem viver em ausência absoluta de oxigênio
livre.
 Mas como esses organismos obtém energia?
Degradando/desdobrando parcialmente
substâncias orgânicas do alimento, originando
assim moléculas menores.
OBS.1: A energia é armazenada na forma de ATP;
OBS.2: Nossas próprias células também fazem
fermentação, na ausência do gás oxigênio.
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
 Realizado industrialmente pelo fungo (levedura)
Saccharomyces cerevisiae na fabricação de
bebidas alcoólicas e pão (CO2).
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
FERMENTAÇÃO LÁCTICA
 Realizada por bactérias do gênero Lactobacillus
que fermentam o leite, produzindo laticínios
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FERMENTAÇÃO LÁCTICA
ESQUEMA GERAL DA FERMENTAÇÃO
Resumindo: a Fermentação...
•Fotossíntese sintética
•Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2011/04/fotossintese-
sintetica
•Fermentação
•Disponível em: www.simbiotica.org/fermentacao.htm
•Fotossíntese
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EXERCÍCIOS...
2011 – PROVA CFO BMMG
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  • 1.
  • 2. Processos fundamentais da fisiologia celular: respiração, fotossíntese, síntese protéica e divisão celular – mitose e meiose. Prof. Alexssander Gonçalves de Lima ag.lima@hotmail.com
  • 3. PROCESSOS ENERGÉTICOS CELULARES  Energia: “a capacidade de um corpo ou um sistema de realizar trabalho.  Modalidades de energia: cinética (movimento); elétrica, térmica, química, luminosa...  Lei da Conservação da Energia: A energia não pode ser criada ou destruída, mas apenas transferida de um sistema a outro, ou, ainda, transformada de um tipo em outro.  Unidade de Energia (SI): joule (J) ou caloria (cal).
  • 4. ENERGIA QUÍMICA: A ENERGIA “ESCONDIDA”
  • 5. ENERGIA QUÍMICA: A ENERGIA “ESCONDIDA” A célula necessita, para produzir energia, de oxigênio e de nutrientes. Na respiração celular a célula utiliza o oxigênio e liberta energia contida nos nutrientes, produzindo dióxido de carbono, vapor de água e outros produtos tóxicos .
  • 6. TIPOS DE REAÇÕES NOS SERES VIVOS  Reações exotérmicas: reações que LIBERAM ENERGIA.  Ex.: Fermentação e Respiração.  Reações endotérmicas: reações que ABSORVEM ENERGIA.  Ex.: Fotossíntese.
  • 7. RESPIRAÇÃO CELULAR  Nas células, os alimentos orgânicos (ex.: glicose) são oxidados, liberando energia necessária às atividades vitais.  Energia: armazenada em compostos químicos, como o ATP (adenosina trifosfato).  Processo aeróbio, ou seja, utiliza-se o oxigênio livre (presença de O2).  Ocorre no citoplasma celular (glicólise) e nas mitocôndrias (ciclo de Krebs e cadeia respiratória).
  • 10. MITOCÔNDRIA  Formada por 2 membranas.  Membrana externa é lisa e controla a entrada/saída de substâncias da organela.  Membrana interna contém inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, onde ocorre a cadeia transportadora de elétrons.  Cavidade interna é preenchida por uma matriz viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e pequenos ribossomos. É nessa matriz mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs.
  • 11. RESPIRAÇÃO CELULAR A equação geral da respiração de acordo com dados recentes é:
  • 13. RESPIRAÇÃO CELULAR  A respiração celular pode ser dividida em 3 etapas: PROCESSOS LOCAL DE OCORRÊNCIA A. Glicólise Citoplasma/Hialoplasma B. Ciclo de Krebs Matriz Mitocondrial C. Cadeia Respiratória Cristas Mitocondriais
  • 14. GLICÓLISE  Quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico (piruvato) + NADH + ATP
  • 15. GLICÓLISE • Após a formação dos ácidos pirúvicos eles entram na mitocôndria, sendo atacados então por desidrogenases e descarboxilases. • Logo, são liberados CO2, que são liberados pela célula e hidrogênios que são capturados pelo NAD. • O acetil formado combina-se com a Co-enzima A (Co-A) e a nova molécula (Acetil-CoA) começa o ciclo de Krebs.
  • 17. Ciclo de Krebs Ocorre na matriz mitocondrial. Todo carbono responsável pela formação do acetil é degradado em CO2 que é então liberado pela célula, caindo na corrente sanguínea.
  • 18. Ciclo de Krebs São liberados vários hidrogênios, que são então capturados pelos NAD e FAD, transformando-se em NADH2 e FADH2. Ocorre também liberação de energia resultando na formação de ATP .
  • 20. Cadeia Transportadora de Elétrons  ocorre nas cristas mitocondriais.  Também chamado de Fosforilação Oxidativa.  É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio.
  • 21. Cadeia Transportadora de Elétrons  Os elétrons são passados de molécula para molécula presente nas cristas mitocondriais chamados CITOCROMOS.  Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP.
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  • 25. FOTOSSÍNTESE  Processo celular pelo qual a maioria dos seres autótrofos produz substâncias orgânicas, ou seja, seu próprio alimento.  Ocorre nos CLOROPLASTOS (com clorofila).  A equação geral da fotossíntese pode ser assim descrita:
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  • 28. FOTOSSÍNTESE  Quem são os seres vivos que fazem fotossíntese? PLANTAS, ALGAS e CIANOBACTÉRIAS.  A fotossíntese pode ser dividida em 2 etapas básicas:  Etapa fotoquímica (reações de claro);  Etapa puramente química (reações de escuro).
  • 30. 3. FOTOSSÍNTESE ETAPAS REAÇÕES QUÍMICAS Etapa fotoquímica (reações de claro) 1. Fosforilação e produção de ATP 2. Fotólise da água Etapa puramente química (reações de escuro) 1. Ciclo das pentoses (Ciclo de Calvin- Benson)
  • 32. FERMENTAÇÃO  1861: o francês Pasteur demonstrou a existência de microorganismos (FUNGOS E BACTÉRIAS) que podem viver em ausência absoluta de oxigênio livre.  Mas como esses organismos obtém energia? Degradando/desdobrando parcialmente substâncias orgânicas do alimento, originando assim moléculas menores. OBS.1: A energia é armazenada na forma de ATP; OBS.2: Nossas próprias células também fazem fermentação, na ausência do gás oxigênio.
  • 33. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA  Realizado industrialmente pelo fungo (levedura) Saccharomyces cerevisiae na fabricação de bebidas alcoólicas e pão (CO2).
  • 36. FERMENTAÇÃO LÁCTICA  Realizada por bactérias do gênero Lactobacillus que fermentam o leite, produzindo laticínios (queijo, coalhada, iogurte).
  • 38. ESQUEMA GERAL DA FERMENTAÇÃO
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  • 42. •Fotossíntese sintética •Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2011/04/fotossintese- sintetica •Fermentação •Disponível em: www.simbiotica.org/fermentacao.htm •Fotossíntese •Disponível em: www.simbiotica.org/fotossintese.htm
  • 44. 2011 – PROVA CFO BMMG
  • 45. 2009 – PROVA Sd BMMG
  • 46. 2008 – PROVA CFO BMMG
  • 47. 2004 – PROVA CFO BMMG