Respiração celular

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Respiração celular

  1. 1. Respiração celular - Mitocôndria Mitocôndria Respiração celular 1 Introdução 2 Respiração celular A) Glicólise Anaeróbica B) Fosforilação Oxidativa 3 Estrutura da Mitocôndria1 – Introdução Para realizar suas atividades, as células necessitam de energia. Essa energiaprovém da lenta decomposição de compostos orgânicos ricos em energia, os alimentos,através da ruptura de ligações covalentes de suas moléculas. Entretanto as células nãousam a energia diretamente que vem dos alimentos, mas utilizam compostosintermediários, que funcionam como reservatórios de energia. O ATP (adenosinatrifosfato) é o mais abundante e o mais utilizado pela célula, e é proveniente da glicose edo ácido graxo. Em quantidade, os ácidos graxos são uma fonte energética melhor queos carboidratos, pois rendem mais energia que o glicogênio dos tecidos. O ATP temduas ligações ricas em energia, sendo que cada ligação libera 10 Kcal por molécula-grama. Geralmente só uma ligação é rompida, gerando ADP +Pi + energia. A energia se acumula na célula de duas formas, uma representada pelos lipídios e glicídios (principalmente gordura neutra e glicogênio), e outra sobre a forma de compostos intermediários (principalmente ATP). Os lipídios e glicídios representam uma forma estável e concentrada de acúmulo de energia, sendo difícil de ser acessada, já o ATP é um composto instável, que não contém uma energia tão concentrada, mas éfacilmente acessada pela célula, isso por que a enzima que rompe o ATP (ATPase) émuito abundante na célula. A reação de queima da glicose em presença do oxigênio libera muita energia,produzindo muito calor, desta forma, se essa reação ocorresse no interior da célula elase queimaria instantaneamente. Percebe-se então a importância do desenvolvimento deum mecanismo capaz de retirar a energia de alimentos de forma gradual produzindoCO2 e água, a esse processo chamou-se respiração celular.Nathalia Fuga – CHE Página 1
  2. 2. Respiração celular - Mitocôndria2 – Respiração celular As células utilizam dois processos para retirar energia dos alimentos, a glicóliseanaeróbia e a fosforilação oxidativa. a) Glicólise anaeróbia: é uma sequência de processos que utiliza 11 enzimas da matriz citoplasmática e promove transformações graduais em uma molécula de glicose, sem consumo de oxigênio, produzindo duas moléculas de ácido pirúvico. Esse processo, do ponto de vista energético dá origem a duas moléculas de ATP. Esse processo é muito pobre do ponto de vista de rendimento energético, o que fez com que a célula desenvolvesse mecanismos mais eficazes. b) Fosforilação oxidativa: o ácido pirúvico é oxidado formando água e gás carbônico, com alto rendimento energético. Ocorre no interior da mitocôndria e possui três mecanismos distintos: produção de acetilcoenzima A, ciclo do ácido cítrico e sistema transportador de elétrons.Nathalia Fuga – CHE Página 2
  3. 3. Respiração celular - Mitocôndria -Produção de acetilcoenzima A: produzida a partir da coenzima A e dos piruvatos originados na glicólise, ou por oxidação dos ácidos graxos. Os compostos entram na mitocôndria e se transformam em acetato reagindo com a coenzima A e formando acetilcoenzima A, que entra no ciclo do ácido cítrico. -Ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs: é uma sequência cíclica de reações onde ocorre, graças às enzimas desidrogenases, a produção gradual de prótons e elétrons. Os elétrons não são liberados, mas capturados por moléculas complexas como NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo) ou FAD (flavina- adenina-dinucleotídeo) e citocromos. O hidrogênio é liberado ao meio sob a forma de prótons H+. O início do ciclo se dá pela condensação da acetilcoenzima A com o ácido oxalacético produzindo ácido cítrico, que sofre uma série de modificações até formar novamente ácido oxalacético, recomeçando o ciclo. O resultado final é a produção de hidrogênio que dará prótons e elétrons. As descarboxilases também presentes formam o CO2 e uma reação exotérmica, promove a síntese de 2 moléculas de ATP. Sua função é, portanto gerar elétrons de alta energia, prótons e CO2. - Sistema transportador de elétrons: é uma cadeia de compostos enzimáticos e não-enzimáticos que tem como função transportar elétrons. Vários desses compostos constituem os citocromos. Ao longo dessa cadeia, os elétrons vão sendo liberados e vão cedendo energia gradualmente. Essa energia e veiculada para 3 lugares específicos onde ocorre a síntese de ATP. Esse processo é eficiente e produz 36 moléculas de ATP. Ao chegarem ao fim deste sistema as moléculas de oxigênio reagem com a citocromooxidase formando O-, que reage com o hidrogênio formando água. Pode-se verificar que na mitocôndria o consumo de oxigênio está relacionado à fosforilação do ADP formando ATP, por isso recebe o nome de fosforilação oxidativa.Desta forma, vimos que a respiração celular produz CO2, água e energia. Nathalia Fuga – CHE Página 3
  4. 4. Respiração celular - Mitocôndria3 – Estrutura das mitocôndrias As mitocôndrias são organelas redondas ou alongadas, presentes no citoplasma. Além da forma, a posição dessas organelas também pode variar, devido à interação da actina e da miosina. Existe relação entre a quantidade de mitocôndrias e a atividade energética da célula, além disso, as mitocôndrias se localizam próximo aos locais de maior gasto energético na célula. As mitocôndrias apresentam- se envoltas por duas membranas lipoprotéicas. A externa é lisa e a interna é rica em enzimas, apresentando invaginações chamadas cristas mitocondriais, onde se inserem os corpúsculos elementares, que possuem atividade de ATPsintetase. O interior da mitocôndria possui uma matriz amorfa, a matriz mitocondrial, que possui ribossomos mitocondriais ou mitorribossomos, DNA e os vários tipos de RNA e a RNA polimerase, enfim todo o sistema necessário para a síntese proteica independente do citoplasma.Nathalia Fuga – CHE Página 4

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