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Aula 7 resp cel

O documento descreve as três etapas da respiração celular: 1) glicólise, que ocorre no citoplasma e produz piruvato e ATP; 2) ciclo de Krebs, que ocorre na mitocôndria e produz CO2, NADH, FADH2; 3) cadeia respiratória/fosforilação oxidativa, na membrana mitocondrial, onde os elétrons são transportados para formar água e grande quantidade de ATP.

Educação◦
RESPIRAÇÃO CELULAR Prof Marcia M Pedroso www.biologiaprofma.blogspot.com
Estrutura da mitocôndria Locais de oxidações biológicas: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
Mitocôndria ao m.e.
A molécula de ATP Adenina RIBOSE ADENINA Ribose Fosfatos (3) FOSFATOS (3) Adenosina ADENOSINA ATP- Adenosina trifosfato 1 mol de ATP = 18.200kcal
Metabolismo: integração entre catabolismo e anabolismo
Biologia Energética H REDUÇAO NADP NADH2 OXIDAÇÃO FAD FADH2 REDUÇÃO H
LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR 1a. GLICÓLISE HIALOPLASMA 3a. CADEIA RESPIRATÓRIA MEMBRANA INTERNA MEMBRANA EXTERNA 2a. CICLO DE MITOCÔNDRIAS KREBS CRISTAS MATRIZ
Estágio 1 Catabolismo Produção de Acetil-CoA de proteínas Estágio 2 Oxidação de lipídeos Acetil-CoA e mitocôndrias Estágio 3 carboidratos Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR I- GLICÓLISE – Quebra da glicose (ANAERÓBICA) II- CICLO DE KREBS - Conjunto de reações que formam CO2 - H2O - NAPH2 - FADH2 (ANAERÓBICA) III- CADEIA RESPIRATÓRIA – Produção de moléculas de ATP (AERÓBICA)
GLICÓLISE – PRIMEIRA ETAPA • Ocorre no citoplasma e consiste na quebra parcial da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico. • Durante esta quebra, uma parte da energia da glicose é liberada em quatro parcelas, permitindo a produção de quatro moléculas de ATP. • Como duas moléculas foram gastas para ativar a glicose, o saldo é de 2ATP nesta etapa. Ocorre também desidrogenação, com formação de NADH + H+
PRIMEIRA ETAPA - GLICÓLISE Quebra da molécula glicose GLICOSE AC.PIRUVICO IMPORTANTE – NAD E FAD - Moléculas Carregadora de H+ - Cada molécula carrega 2 átomos de H+ MITOCÔNDRIAS CICLO KREBS – CADEIA RESPIRATÓRIA PRODUTOS DA GLICÓLISE HIALOPLASMA GLICÓLISE C 6H12O6 - 2NAD + 2H2 = 2NADH2 4H+ - SALDO DE 2 ATP NA REAÇÃO (2) C3H4O3 ÁCIDO PIRÚVICO - FORAM PRODUZIDOS 2 AC. PIRÚVICOS
CICLO DE KREBS – segunda etapa • Esta fase ocorre na matriz das mitocôndrias. • Antes de o ciclo se iniciar, há uma etapa preparatória, no qual o ácido pirúvico é desidrogenado e descarboxilado, resultando em uma molécula de NADH + H+ e uma de CO2. Assim, forma-se a acetila. • A acetila liga-se à coenzima A e passa a ser chamada de Acetil-Coenzima-A, ou Acetil- CoA.
CICLO DE KREBS Continuação da quebra da molécula glicose com descarboxilações /desidrogenações PRODUTOS FORMADOS ÁCIDO PIRÚVICO + ACETI-CoA NO CICLO DE KREBS M POR CADA ÁCIDO (2) C3H4O3 NAD PIRÚVICO I -3 NADH2 NADH2 T -1 FADH2 M Co - A O -1 ATP A ÁCIDO CÍTRICO T Ô NAD COMO SÃO 2 ÁCIDO OXALACÉTICO MOLÉCULAS DE ÁCIDO R N NADH2 PIRÚVICO, O CO2 CO2 RESULTADO FINAL É: I D ÁCIDO CETOGLUTÁRICO - 6 NADH2 R FADH2 Z CO2 CO2 NAD - 2 FADH2 I - 2 ATP FAD NADH2 A ÁCIDO MÁLICO ÁCIDO SUCCÍNICO S 1-ATP NADH2 NAD
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA/ CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRON- terceira etapa • A cadeia respiratória é também chamada fosforilação oxidativa porque a síntese de ATP depende da entrada de um fosfato no ADP (fosforilação) e a fosforilação é realizada com energia proveniente de oxidações.
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA • Ocorre na membrana interna da mitocôndria. • Aqui, os átomos de hidrogênio retirados pelo NAD das cadeias de carbono durante a glicólise e o Ciclo de Krebs são transportados por várias moléculas intermediárias até o oxigênio, formando água e grande quantidade de ATP. • Na realidade não são transportados átomos de hidrogênio, mas sim seus elétrons, obtidos da quebra do hidrogênio em elétron e H+.
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA • As moléculas transportadoras de elétrons estão arrumadas na membrana interna da mitocôndria de acordo com o trajeto que os elétrons percorrem. Há um conjunto de proteínas (que recebem os elétrons do NAD.H2), um composto orgânico chamado ubiquinona e várias proteínas chamadas citocromos.
Proteínas transportadoras de elétrons Complexo I= NADH desidrogenase Complexo II= succinato desidrogenase Complexo III= ubiquinona: citocromo c oxidoredutase e Citocromo c Complexo IV= citocromo oxidase
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA • Durante o trajeto, os elétrons formam, com os transportadores (citocromos), compostos cuja quantidade de energia é menor que a do transportador anterior. Dessa forma, a energia é liberada e usada na síntese de ATP. • Os transportadores não são gastos no processo. • Nesse processo, o oxigênio é a molécula que se reduz definitivamente, recebendo elétrons e íons H+ da solução, formando água. • A célula necessita sempre receber oxigênio, caso contrário a cadeia respiratória para.
BALANÇO GERAL DA CADEIA RESPIRATÓRIA • No caminho até a água, cada par de hidrogênio recolhido pelo NAD produz três moléculas de ATP; se recolhido pelo FAD, produz duas moléculas. • Dessa cadeia participam, então: – 2NAD.2H provenientes da glicólise – 2FAD.2H vindos da etapa preparatória do ciclo de Krebs – 8NAD.2H vindos do Ciclo de Krebs (quatro em cada ciclo).
CADEIA RESPIRATÓRIA OU CADEIA DE ELÉTRONS ORIGINA 2ATP FADH2 PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS DE ELÉTRONS NADH2 ORIGINA 3ATP MEMBRANA DAS CRISTAS MITOCONDRIAIS - GLICÓLISE – 2 ATP+ 2 NADH2 (2 + 2X3) = 8 ATP OBS - NA MITOCÔNDRIA SÃO 2 AC. PIRÚVICOS Resultado final da - CoA – 1 NADH2 (2X3) = 6 ATP (2X3X3+2) = 20 ATP respiração celular - CICLO KREBS – 2 ATP+ 3 NADH2 a partir de uma 2 FADH2 (2X2) = 4 ATP glicose - AO FINAL DA CADEIA 8 + 6 + 20 + 4 = 38 ATP
EQUAÇÃO DA RESPIRAÇÃO CELULAR
RELAÇÃO FOTOSSÍNTESE X RESP CEL.