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Aula RESPIRAÇÃO CELULAR

1) O documento descreve as etapas da respiração celular: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória/fosforilação oxidativa. 2) A glicólise quebra a glicose em piruvato no citoplasma. O ciclo de Krebs quebra o piruvato na mitocôndria. 3) A cadeia respiratória, na membrana mitocondrial, transporta elétrons dos alimentos para o oxigênio, sintetizando moléculas de ATP.

Educação◦
RESPIRAÇÃO CELULAR Prof Marcia M Pedroso www.biologiaprofma.blogspot.com
Locais de oxidações biológicas: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa Estrutura da mitocôndria
Mitocôndria ao m.e.
Ribose Adenina Fosfatos (3) Adenosina ADENINA RIBOSE FOSFATOS (3) ADENOSINA A molécula de ATP ATP- Adenosina trifosfato 1 mol de ATP = 18.200kcal
Metabolismo: integração entre catabolismo e anabolismo
Biologia Energética NADP NADH2 FAD FADH2 OXIDAÇÃO REDUÇÃO REDUÇAO H H
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
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
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
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+
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
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 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
•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
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+.
•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
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 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
EQUAÇÃO DA RESPIRAÇÃO CELULAR
RELAÇÃO FOTOSSÍNTESE X RESP CEL.