1. RESPIRAÇÃO CELULAR
Prof Marcia M Pedroso
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2. Locais de oxidações biológicas:
Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
Estrutura da mitocôndria

3. Mitocôndria ao m.e.

4. Ribose
Adenina
Fosfatos (3)
Adenosina
ADENINA
RIBOSE
FOSFATOS (3)
ADENOSINA
A molécula de ATP
ATP- Adenosina trifosfato 1 mol de ATP = 18.200kcal

5. Metabolismo: integração entre catabolismo e anabolismo

6. Biologia Energética
NADP
NADH2
FAD
FADH2
OXIDAÇÃO
REDUÇÃO
REDUÇAO
H
H

7. LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR
CRISTAS
MATRIZ
2a. CICLO DE KREBS
3a. CADEIA
RESPIRATÓRIA
1a. GLICÓLISE
HIALOPLASMA
M I T O C Ô N D R I A S
MEMBRANA EXTERNA
MEMBRANA INTERNA

8. Estágio 1 Produção de Acetil-CoA
Estágio 2
Oxidação de
Acetil-CoA
Estágio 3
Transporte
de elétrons e
fosforilação
oxidativa
Catabolismo
de
proteínas
lipídeos
e
carboidratos
mitocôndrias

9. 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)
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR

11. 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+

12. 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 = 2NADH2
- FORAM PRODUZIDOS 2 AC. PIRÚVICOS
MITOCÔNDRIAS
CICLO KREBS – CADEIA RESPIRATÓRIA
HIALOPLASMA GLICÓLISE
IMPORTANTE
- SALDO DE 2 ATP NA REAÇÃO
PRODUTOS DA GLICÓLISE

13. 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.

14. CICLO DE KREBS
Continuação da quebra da molécula glicose com descarboxilações /desidrogenações
ÁCIDO PIRÚVICO + ACETI-CoA
ÁCIDO CÍTRICO
ÁCIDO CETOGLUTÁRICO
ÁCIDO SUCCÍNICO
ÁCIDO MÁLICO
ÁCIDO OXALACÉTICO
NADH2
FADH2
NADH2
NAD
CO2
CO2
CO2
CO2
1-ATP
PRODUTOS FORMADOS NO CICLO DE KREBS POR CADA ÁCIDO PIRÚVICO
- 3 NADH2
- 1 FADH2
- 1 ATP
COMO SÃO 2 MOLÉCULAS DE ÁCIDO PIRÚVICO, O RESULTADO FINAL É:
- 6 NADH2
- 2 FADH2
- 2 ATP
M I T O Ô N D R I A S
M A T R I Z
NADH2
NAD
NAD
NADH2
Co - A
NAD
FAD
(2) C3H4O3

15. •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/ CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRON- terceira etapa

16. 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+.

17. •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.
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

18. 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

19. 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.

23. 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).

24. 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 NADH2
(2 + 2X3) = 8 ATP
- CICLO KREBS – 2 ATP+ 3 NADH2
(2X3X3+2) = 20 ATP
2 FADH2
(2X2) = 4 ATP
- CoA – 1 NADH2
(2X3) = 6 ATP
- AO FINAL DA CADEIA
8 + 6 + 20 + 4 = 38 ATP
OBS - NA MITOCÔNDRIA SÃO 2 AC. PIRÚVICOS
ORIGINA 3ATP
ORIGINA 2ATP

25. EQUAÇÃO DA RESPIRAÇÃO CELULAR

26. RELAÇÃO FOTOSSÍNTESE X RESP CEL.