Metabolismo celular

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Metabolismo celular

  1. 1. Alguns pontos importantes....... Vamos pensar no assunto de forma “holística”...Metabolismo x diversidade x evolução• Devemos pensar na diversidade como consequência daevolução dos organismos. A diversidade estrutural efuncional que observamos atualmente é resultado de bilhõesde anos de experimentação.•A diversidade metabólica é decorrente da exploração depossíveis formas de sobrevivência.
  2. 2. Todos os organismos necessitam de energia e podem terdiferentes estratégias para obtê-la:•Oxidação de compostos orgânicos (seresquimiorganotróficos)•Oxidação de compostos inorgânicos (seresquimiolitotróficos)•Energia luminosa (organismos fototróficos)
  3. 3. Estratégias metabólicas para obtenção de energia.
  4. 4. •A energia obtida por estas formas é conservada naforma de ATP. Quando os processos de obtenção deenergia são feitos na presença de O2, são ditosaeróbicos e, quando na ausência de O2 são ditosanaeróbicos.
  5. 5. Metabolismo x EcologiaAs diferentes estratégias metabólicas evita a competição entreorganismos. Por exemplo, muitos compostos inorgânicos que sãooxidados pelos quimiolitotróficos são produtos de excreção dosquimiorganotróficos. Nos fototróficos o ATP é sintetizado àscustas de energia solar, o que é muito vantajoso.-Ocupação de diversos nichos ecológicos-Formação de uma teia alimentar em um ecossistema
  6. 6. METABOLISMO - CONCEITOOs organismos são capazes de realizar reações químicas e organizam suas moléculas em estruturasespecíficas. Desta organização resulta o crescimento do organismo. Esse conjunto de reações químicas éo que chamamos de metabolismoOs organismos modificam a composição do meio em que vivemConhecer o metabolismo dos organismos – uso na biotecnologia
  7. 7. As reações metabólicas que envolvem a liberação de energia doscompostos são catabólicas e, aquelas que envolvem o consumo deenergia nas biossínteses são chamadas anabólicas.Para que um organismo realize tais reações, deve ser fornecido a eleas “ferramentas” químicas para síntese de suas próprias substâncias.Estes compostos são os nutrientes que o organismo necessita.CATABOLISMO – DEGRADAÇÃO DE NUTRIENTES EM MOLÉCULAS MAISSIMPLESANABOLISMO – SÍNTESE DE SUBSTÂNCIAS COMPLEXAS
  8. 8. Muitos organismos requerem compostos orgânicos como fontede carbono (heterotróficos). Alguns procariotos utilizamcompostos bastante inusitados como fonte de carbono. Estesmicrorganismos podem ser usados na biorremediação.Os organismos que usam obtêm carbono de formas inorgânicassão autotróficos.
  9. 9. Independentemente da forma como um organismo obtémenergia (de compostos químicos ou da luz), esta deve serconservada na forma de ATP.A conservação de energia nos sistemas biológicos envolvereações de oxidação-redução. A energia resultante liberadadestas reações permite a formação de compostos de altaenergia como o ATP, que possui ligações fosfato de altaenergia.
  10. 10. ATPMoedaenergética
  11. 11. NAD+ NADH(nicotinamida adenina dinucleotídeo)FAD+ FADH2(flavina adenina dinucleotídeo)Para onde os Hidrogênios serão levados???Coenzimas transportadoras de Hidrogênio
  12. 12. Quando as células usam glicose comocombustível....C6H12O6 + 6O2 → energia+ 6CO2 + 6H2O
  13. 13. GLICÓLISEGrego “Quebra do açúcar”;Seqüência metabólica de várias reações enzimáticas, a glicose é quebrada gerando:-2 moléculas de ácido pirúvico;-2 ATP;-2 NADH.
  14. 14. É importante notar que apenas 5,2% da energia de oxidação da glicose foram liberados ao fim daglicólise, permanecendo todo o restante na forma de piruvato;O piruvato poderá ser completamente degradado para utilização desta energia pelo Ciclo do ÁcidoCítrico, ou, quando não há disposição de oxigênio, ser encaminhado à fermentação.
  15. 15. CICLO DE KREBS
  16. 16. CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
  17. 17. Hipótese quimiosmótica de Peter Mitchell
  18. 18. Em células que vivem na carência de oxigênio, a quebra daglicose termina no piruvato;Isso porque os passos seguintes dependem do oxigênio: o ciclode Krebs e a cadeia transportadora de elétrons
  19. 19. RESPIRAÇÃO CELULARÉ o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energiaque pode ser usada nos processos vitais.Do ponto de vista da fisiologia, respiração é o processo pelo qual um organismovivo troca oxigênio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente.
  20. 20. Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo deconversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia, em energiaque possa ser usada nos processos vitais.
  21. 21. A respiração celular se processa segundo duas sequências básicas, Glicólise eOxidação do piruvato que ocorre através de um dos dois processos:Respiração aeróbica: É um conjunto de reações bioquímicas em que o oxigênio é umreceptor final de elétrons e ao longo do qual a energia de moléculas orgânicas é, emparte, transferida para moléculas de ATP
  22. 22. Respiração anaeróbica: Envolve um receptor de elétrons diferentedo oxigênioA anaerobiose é o processo utilizado por algumas espécies demicrorganismos, hemáceas e pelas fibras musculares esqueléticasubmetidas a esforço intenso.

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