BIOLOGIA
ENERGÉTICA
Estuda os processos de obtenção de energia ( ATP)
a partir de fontes primárias de energéticas.
ENERGIA= ATP
Energia
Prontamente utilizável
ATP ( adenosina trifosfato)
P~P~P= Energia nas ligações de P
NUCLEOSÍDEO
~P~P~P= ATP ~P~P= ADP
~P= AMP
Glicose = Molécula preferencial nos processos de
obtenção de energia.
A quebra da glicose
promove acidez ao
cytosol, pois
promove a liberação
de H para o meio.
Reações catabólicas ( Fermentação e respiração)
TRANSPORTADORES DE HIDROGÊNIO
a) NAD - Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo
NAD + 2H+  NADH2
b) FAD - Flavina Adenina Dinucleotídeo
FAD + 2H+  FADH2
C6H12O6
C3H4O3
C3H4O3
- 2 ATP
+ 4 ATP
2 ATP
2 NAD
(Oxidado)
2 NADH2
Ac. Pirúvico ou piruvato
É a quebra
anaeróbica da
glicose(6C) até a
formação de duas
moléculas de ácido
pirúvico ou piruvato
(3C)
(Reduzido)
Glicólise
Piruvato
Com O2 Respiração
Sem O2
Fermentação
Glicose
Glicose
O2
CARACTERÍSTICAS:
• É a degradação parcial da glicose na ausência de
oxigênio;
• Processo simples e primitivo;
• Ocorre no hialoplasma, não dependendo de
organelas membranosas para ocorrer;
• Saldo energético : 2 ATP
• Utiliza como fonte primaria de energia os
carboidratos ( GLICOSE).
FERMENTAÇÃO
Tipos de fermentação
A) Fermentação lática
• Produto final: Ácido lático ou lactato (3C), o acido pirúvico é
o aceptor final de elétrons e hidrogênios;
• Não ocorre desprendimento do CO2;
• Efetuada por bactérias (Lactobacilos) e células da
musculatura estriada esquelética.
• Utilizada na fabricação de laticínios e conservas.
C6H12O6
C3H4O3
C3H4O3
- 2 ATP
+ 4 ATP
(Oxidado)
(Reduzido)
C3H6O3 C3H6O3
NAD
NADH2
2 NAD
2 NADH2
NADH2
NAD
2 ATP
Piruvato Piruvato
Ac. lático Ac. lático
O excesso de lactato na musculatura pode
causar fadiga e dores musculares
• Produto final: Ácido lático ou lactato (3C), o acido pirúvico é
o aceptor final de elétrons e hidrogênios;
• Não ocorre desprendimento do CO2;
• Efetuada por bactérias (Lactobacilos) e células da
musculatura estriada esquelética.
• Utilizada na fabricação de laticínios e conservas.
2 NAD 2 NADH2
2 ATP
2 C3H4O3
PiruvatoGlicose
B) Fermentação alcóolica ou etílica
C6H12O6
2 CO2
2 C2H4O
Aldeído acético
2 C2H6O
Etanol
2 NADH2
2 NAD
Produto final: Etanol ou
álcool etílico (2C)
• É efetuada por fungos ( leveduras)
Saccharomyces cerevisae
• Utilizada na produção de bebidas alcóolicas e
de combustíveis
• Na panificação são utilizados os fermentos
biológicos
Fermentação acética
• Produz ácido acético
• Efetuada por bactérias
•Utilizada na produção de vinagre
Características gerais
• É um processo de degradação total da glicose
na presença de oxigênio
• Nos eucariontes ocorre no citosol e nas
mitocôndrias e nos procariontes nos
mesossomos
• Saldo energético: 36 – 38 ATP
RESPIRAÇÃO
Membrana externa
Membrana interna
Matriz mitocondrial
Cristas
mitocondriais
DNA
RNA
Ribossomos
Síntese protéica
a auto-duplicação
CITOSOL
Estudo da mitocôndria
Na matriz mitocondrial
encontramos o DNA e
ribossomos
• Etapas da respiração:
a) Glicólise – Extra mitocondrial
b) Ciclo de Krebs – Intramitocondrial
c) Cadeia respiratória –Intramitocondrial
• Equação:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Por que um dos produtos da respiração é a molécula
de água?
R= Porque o oxigênio é o aceptor final de elétrons
hidrogênios.
Etapas da respiração
CITOSOL
3
Glicólise
Descarboxilação
do piruvato
( acetilação)
Ciclo de Krebs
Fosforilação
oxidativa
1
3
4
2
4
1
2
3. Etapas da respiração
3.1. Glicólise
2 NAD 2 NADH2
2 ATP
2 C3H4O3
PiruvatoGlicose
C6 H12O 6
• É a quebra da glicose até a formação de 2
moléculas de Piruvato
• Ocorre no hialoplasma em anaerobiose
A glicólise é uma
via metabólica
comum entre a
fermentação e a
respiração
• Para que ocorra Ciclo de Krebs o piruvato
deve passar para o interior da mitocôndria
HIALOPLASMA MATRIZ MITOCONDRIAL
2 Piruvato (3C) 2 ACETILCoA (2C)
2 NAD 2 NADH2
2 CoA 2 CO2
• Ao passar pelo complexo enzimático Piruvato
desidrogenase o Ac. Pirúvico sofre
desidrogenação, descarboxilação e reage com a
CoA originando a AcetilCoA, CO2 e NADH2
2 PiruvatosGlicose
Glicose O2
2 Acetil –Co -A
Ciclo
de
Krebs
MITOCÔNDRIA
2 NAD 2 NADH2
2 ATP
2 NAD 2 NADH2
2 CO2
3.2 Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico
AcetilcoA (2C) + Ac. Oxaloacético (4C)
Ácido cítrico (6C)
• Ocorre na matriz mitocondrial
• Subtratos: AcetilcoA(2C), água, NAD, FAD,
ácido oxaloacético(4C)
O ácido cítrico sofre uma série de reações cíclicas
de descarboxilações e desidrogenações originando
novamente o oxaloacetato
Ac. Oxalo-
acético (4c)
AcetilCoA (2C)
Ac. Cítrico (6C)
Ac. Cetoglutárico
(5C)
Ac. Málico
(4C)
CO2
CO2
NADH2
2NADH2
1 ATPFADH2
CoA
Para cada molécula de acetilcoA são produzidos:
• 1 ATP
• 2 CO2
• 3 NADH2
• 1 FADH2
X 2 =
2 ATP
4 CO2
6NADH2
2 FADH2
Balanço energético da respiração
a) Glicólise 2 ATP
2 NADH2
b) Acetilação 2 CO2
2 NADH2
c) Ciclo de krebs 2 ATP
6 NADH2
2 FADH2
4 CO2
2
6
6
2
18
4
X 3
X 3
X 3
X 2
38
ATP
3.3 Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa
• Ocorre nas cristas mitocondriais
• Os NADH2 e FADH2 produzidos na etapas
anteriores são direcionados para a cadeia
respiratória
• Ocorre o transporte de elétrons obedecendo a
um gradiente decrescente de energia
NADH2
O2
Energia
NADH2
O2
Energia
Energia
Energia
Formação do ATP ( Hipótese quimiosmótica de Mitchell)
ADP+Pi
ATP
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
NAD
NAD+ H+
H+
H+
H+
H+
H+
1/2O2
H+
2e-
2e-
H2O
ATP-sintetase
Exercício de treinamento
( ) O gás carbônico é liberado em todos os processos de obtenção de energia;
( ) A fermentação é um processo energético que ocorre em autótrofos e
heterótrofos;
( ) A glicólise é uma via comum a respiração e fermentação;
( ) A água é um dos produtos da respiração, pois o oxigênio é o aceptor final de
elétrons e hidrogênios;
( ) Todas as etapas da respiração, relacionadas a quebra da glicose, ocorre na
mitocôndria.
F
F
V
V
F
( ) A meiose possui eventos exclusivos que não ocorrem na mitose , tais
como: pareamento de homólogos e crossing-over.
( ) A redução dos cromossomos, na meiose, a metade, ocorre na metáfase II.
( ) Apenas na mitose, ocorre separação das cromátides irmãs;
( ) Nos vegetais a meiose promove a formação dos gametas;
V
F
F
F

Bioenergética do 3 ano

  • 1.
    BIOLOGIA ENERGÉTICA Estuda os processosde obtenção de energia ( ATP) a partir de fontes primárias de energéticas. ENERGIA= ATP Energia Prontamente utilizável
  • 2.
    ATP ( adenosinatrifosfato) P~P~P= Energia nas ligações de P NUCLEOSÍDEO
  • 3.
    ~P~P~P= ATP ~P~P=ADP ~P= AMP
  • 4.
    Glicose = Moléculapreferencial nos processos de obtenção de energia. A quebra da glicose promove acidez ao cytosol, pois promove a liberação de H para o meio. Reações catabólicas ( Fermentação e respiração)
  • 5.
    TRANSPORTADORES DE HIDROGÊNIO a)NAD - Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo NAD + 2H+  NADH2 b) FAD - Flavina Adenina Dinucleotídeo FAD + 2H+  FADH2
  • 6.
    C6H12O6 C3H4O3 C3H4O3 - 2 ATP +4 ATP 2 ATP 2 NAD (Oxidado) 2 NADH2 Ac. Pirúvico ou piruvato É a quebra anaeróbica da glicose(6C) até a formação de duas moléculas de ácido pirúvico ou piruvato (3C) (Reduzido) Glicólise
  • 7.
    Piruvato Com O2 Respiração SemO2 Fermentação Glicose Glicose O2
  • 8.
    CARACTERÍSTICAS: • É adegradação parcial da glicose na ausência de oxigênio; • Processo simples e primitivo; • Ocorre no hialoplasma, não dependendo de organelas membranosas para ocorrer; • Saldo energético : 2 ATP • Utiliza como fonte primaria de energia os carboidratos ( GLICOSE). FERMENTAÇÃO
  • 9.
    Tipos de fermentação A)Fermentação lática • Produto final: Ácido lático ou lactato (3C), o acido pirúvico é o aceptor final de elétrons e hidrogênios; • Não ocorre desprendimento do CO2; • Efetuada por bactérias (Lactobacilos) e células da musculatura estriada esquelética. • Utilizada na fabricação de laticínios e conservas.
  • 10.
    C6H12O6 C3H4O3 C3H4O3 - 2 ATP +4 ATP (Oxidado) (Reduzido) C3H6O3 C3H6O3 NAD NADH2 2 NAD 2 NADH2 NADH2 NAD 2 ATP Piruvato Piruvato Ac. lático Ac. lático
  • 11.
    O excesso delactato na musculatura pode causar fadiga e dores musculares • Produto final: Ácido lático ou lactato (3C), o acido pirúvico é o aceptor final de elétrons e hidrogênios; • Não ocorre desprendimento do CO2; • Efetuada por bactérias (Lactobacilos) e células da musculatura estriada esquelética. • Utilizada na fabricação de laticínios e conservas.
  • 12.
    2 NAD 2NADH2 2 ATP 2 C3H4O3 PiruvatoGlicose B) Fermentação alcóolica ou etílica C6H12O6 2 CO2 2 C2H4O Aldeído acético 2 C2H6O Etanol 2 NADH2 2 NAD Produto final: Etanol ou álcool etílico (2C)
  • 13.
    • É efetuadapor fungos ( leveduras) Saccharomyces cerevisae • Utilizada na produção de bebidas alcóolicas e de combustíveis • Na panificação são utilizados os fermentos biológicos Fermentação acética • Produz ácido acético • Efetuada por bactérias •Utilizada na produção de vinagre
  • 14.
    Características gerais • Éum processo de degradação total da glicose na presença de oxigênio • Nos eucariontes ocorre no citosol e nas mitocôndrias e nos procariontes nos mesossomos • Saldo energético: 36 – 38 ATP RESPIRAÇÃO
  • 15.
    Membrana externa Membrana interna Matrizmitocondrial Cristas mitocondriais DNA RNA Ribossomos Síntese protéica a auto-duplicação CITOSOL Estudo da mitocôndria Na matriz mitocondrial encontramos o DNA e ribossomos
  • 16.
    • Etapas darespiração: a) Glicólise – Extra mitocondrial b) Ciclo de Krebs – Intramitocondrial c) Cadeia respiratória –Intramitocondrial • Equação: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP Por que um dos produtos da respiração é a molécula de água? R= Porque o oxigênio é o aceptor final de elétrons hidrogênios.
  • 17.
    Etapas da respiração CITOSOL 3 Glicólise Descarboxilação dopiruvato ( acetilação) Ciclo de Krebs Fosforilação oxidativa 1 3 4 2 4 1 2
  • 18.
    3. Etapas darespiração 3.1. Glicólise 2 NAD 2 NADH2 2 ATP 2 C3H4O3 PiruvatoGlicose C6 H12O 6 • É a quebra da glicose até a formação de 2 moléculas de Piruvato • Ocorre no hialoplasma em anaerobiose A glicólise é uma via metabólica comum entre a fermentação e a respiração
  • 19.
    • Para queocorra Ciclo de Krebs o piruvato deve passar para o interior da mitocôndria HIALOPLASMA MATRIZ MITOCONDRIAL 2 Piruvato (3C) 2 ACETILCoA (2C) 2 NAD 2 NADH2 2 CoA 2 CO2 • Ao passar pelo complexo enzimático Piruvato desidrogenase o Ac. Pirúvico sofre desidrogenação, descarboxilação e reage com a CoA originando a AcetilCoA, CO2 e NADH2
  • 20.
    2 PiruvatosGlicose Glicose O2 2Acetil –Co -A Ciclo de Krebs MITOCÔNDRIA 2 NAD 2 NADH2 2 ATP 2 NAD 2 NADH2 2 CO2
  • 21.
    3.2 Ciclo deKrebs ou ciclo do ácido cítrico AcetilcoA (2C) + Ac. Oxaloacético (4C) Ácido cítrico (6C) • Ocorre na matriz mitocondrial • Subtratos: AcetilcoA(2C), água, NAD, FAD, ácido oxaloacético(4C) O ácido cítrico sofre uma série de reações cíclicas de descarboxilações e desidrogenações originando novamente o oxaloacetato
  • 22.
    Ac. Oxalo- acético (4c) AcetilCoA(2C) Ac. Cítrico (6C) Ac. Cetoglutárico (5C) Ac. Málico (4C) CO2 CO2 NADH2 2NADH2 1 ATPFADH2 CoA
  • 24.
    Para cada moléculade acetilcoA são produzidos: • 1 ATP • 2 CO2 • 3 NADH2 • 1 FADH2 X 2 = 2 ATP 4 CO2 6NADH2 2 FADH2
  • 25.
    Balanço energético darespiração a) Glicólise 2 ATP 2 NADH2 b) Acetilação 2 CO2 2 NADH2 c) Ciclo de krebs 2 ATP 6 NADH2 2 FADH2 4 CO2 2 6 6 2 18 4 X 3 X 3 X 3 X 2 38 ATP
  • 26.
    3.3 Cadeia respiratóriae fosforilação oxidativa • Ocorre nas cristas mitocondriais • Os NADH2 e FADH2 produzidos na etapas anteriores são direcionados para a cadeia respiratória • Ocorre o transporte de elétrons obedecendo a um gradiente decrescente de energia NADH2 O2 Energia NADH2 O2 Energia Energia Energia
  • 27.
    Formação do ATP( Hipótese quimiosmótica de Mitchell) ADP+Pi ATP H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ NAD NAD+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ 1/2O2 H+ 2e- 2e- H2O ATP-sintetase
  • 28.
    Exercício de treinamento () O gás carbônico é liberado em todos os processos de obtenção de energia; ( ) A fermentação é um processo energético que ocorre em autótrofos e heterótrofos; ( ) A glicólise é uma via comum a respiração e fermentação; ( ) A água é um dos produtos da respiração, pois o oxigênio é o aceptor final de elétrons e hidrogênios; ( ) Todas as etapas da respiração, relacionadas a quebra da glicose, ocorre na mitocôndria. F F V V F
  • 29.
    ( ) Ameiose possui eventos exclusivos que não ocorrem na mitose , tais como: pareamento de homólogos e crossing-over. ( ) A redução dos cromossomos, na meiose, a metade, ocorre na metáfase II. ( ) Apenas na mitose, ocorre separação das cromátides irmãs; ( ) Nos vegetais a meiose promove a formação dos gametas; V F F F