O documento discute os processos metabólicos de anabolismo e catabolismo, onde o anabolismo envolve reações de síntese que consomem energia e o catabolismo envolve reações de degradação que liberam energia. A respiração celular envolve a oxidação de moléculas como a glicose na mitocôndria para produzir energia na forma de ATP.

1. Bioquímica
Básica
Respiração Celular

2. Metabolismo
O processo metabólico se divide em dois grupos denominados
anabolismo (reações de síntese) e catabolismo(reações de
degradação).
–Anabolismo são reações químicas construtivas, ou seja,
produzem nova matéria orgânica nos seres vivos e por isso
consomem energia. Por exemplo, a síntese de proteínas no
tecido muscular a partir de aminoácidos.
–Catabolismo: são reações químicas destrutivas, ou seja, há uma
quebra de substâncias e consequente liberação de energia. Por
exemplo, a quebra da molécula de glicogênio com liberação de
glicose.

3. fotossíntese
digestão

4. A energia para a manutenção da vida provém da degradação das
moléculas orgânicas (carboidratos, lipídios, proteínas) que o
organismo utiliza como alimento.
Metabolismo
Nossas células, por exemplo,
oxidam moléculas de certos
nutrientes absorvidos, degradando-
as a moléculas de água e de gás
carbônico e obtendo a energia para
suas atividades vitais.

6. Nos seres vivos, a energia obtida das moléculas orgânicas
degradadas não é transferida diretamente para os processos
celulares: ela é primeiramente armazenada em moléculas de
trifosfato de adenosina (ATP), cuja função é captar energia
liberada nas reações químicas e transferi-la quando a célula
necessitar.
O metabolismo basal (mb) é a quantidade de calorias ou
energia, durante o repouso, que o corpo necessita fazer
funcionar todos os órgãos.
Metabolismo

7. Nas ligações fosfato da molécula de ATP.
Como a energia é armazenada
na célula?

8. Função: armazenamento temporário de energia.
Estrutura: Os ATPs são formados por uma molécula de
adenosina (base nitrogenada adenina + açúcar ribose)
combinada a três radicais fosfato ligados em cadeia.
Adenosina Trifosfato (ATP)
A energia liberada pela
quebra de nutrientes é
temporariamente
armazenada nas
ligações da cadeia de
fosfatos.
Grupos Fosfato
Ribose
Adenina

9. Armazena nas suas ligações fosfatos a energia liberada na
quebra da glicose.
• Quando a célula precisa de energia para realizar alguma reação
química, as ligações entre os fosfatos são quebradas, energia é
liberada e utilizada no metabolismo celular.
Adenosina Trifosfato (ATP)

10. Quando a célula precisa de energia para fazer funcionar uma
bomba de sódio e potássio, por exemplo, ela irá quebrar a
molécula de ATP.
Adenosina Difosfato (ADP)
Essa quebra é bastante simples, uma
vez que é feita por hidrólise (quebra
pela água). Assim, quebra-se a ligação
entre o 2ºe o 3º grupo fosfato e libera-
se a energia que mantinha esses dois
grupamentos ligados.
Dessa maneira, ao fim da quebra dessa molécula, temos um grupo
fosfato livre e uma molécula de ADP.

12. NAD e FAD
São aceptores intermediários de hidrogênio, ligando-se a prótons
H+ “produzidos” durante as etapas da respiração e cedendo-os
para o oxigênio, que é aceptor final de hidrogênios.
Aceptores intermediários de
Hidrogênio

13. Também conhecido por dinucleótido de nicotinamida e adenina
ou ainda difosfopiridina nucleotídeo.
É uma coenzima que apresenta dois estados de oxidação:
NAD+ (oxidado) e NADH (reduzido).
A forma NADH é obtida pela redução do NAD+ com dois elétrons
e aceitação de um próton (H+).
NAD+ + H+ + 2e-→ NADH
Nicotinamida Adenina
Dinucleotídeo (NAD)

16. Trata-se de um composto orgânico (a forma ativada vitamina B3)
encontrado nas células de todos os seres vivos e usado como
"transportador de elétrons“ nas reações metabólicas de
oxirredução.
Em sua forma reduzida (NADH) faz a transferência de elétrons
durante a fosforilação oxidativa.

17. Flavina adenina dinucleotídeo
(FAD) e FADH2
POSSUI MESMA FUNÇÃO QUE O NAD+ E NADH.

18. É o processo de conversão ou “extração” da energia das ligações
químicas das moléculas orgânicas que será utilizada para todas
as formas de trabalho biológico.
A organela responsável por esse mecanismo é a mitocôndria.
Respiração Celular
Neste processo ocorre a
liberação de dióxido de
carbono e energia e o
consumo de oxigênio e
glicose, ou outra molécula
orgânica.

19. Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na
presença de oxigênio.
Rendimento →38 ATPs por molécula de glicose quebrada.
Respiração Aeróbica

20. Na respiração aeróbia, a desmontagem da glicose pode ser
reduzida assim:
Quebra gradativa das ligações entre os carbonos e saída de CO2
DESCARBOXILAÇÃO
Remoção dos hidrogênios da glicose em vários momentos do
processo
DESIDROGENAÇÃO
Queima dos hidrogênios, na cadeia respiratória
OXIDAÇÃO
Respiração Celular

21. Liberação de energia capturada pelo sistema ADP  ATP e
formação de água
Na ausência de O2, o processo no interior da mitocôndria é
interrompido e tem início a fermentação
ACEPTORES
INTERMEDIÁRIOS
DE HIDROGÊNIO
substâncias que
retiram hidrogênio
dos derivados da
glicose e cedem ao
oxigênio

22. Fases:
1. Anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e
é realizada no citoplasma ou hialoplasma.
2. Aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons):
requer e presença de oxigênio e ocorre dentro das
mitocôndrias
Respiração Aeróbica

25. 1. Formada por 2 membranas;
2. A membrana externa é lisa e controla a entrada/saída de
substâncias da organela;
3. A membrana interna contém inúmeras pregas chamadas
cristas mitocondriais, onde ocorre a cadeia transportadora de
elétrons;
Mitocôndria
Cavidade interna é preenchida por uma matriz
viscosa, onde podemos encontrar várias enzimas
envolvidas com a respiração celular, DNA, RNA e
pequenos ribossomos. É nessa matriz
mitocondrial que ocorre o ciclo de Krebs.

26. Os carboidratos, as biomoléculas mais abundantes na natureza,
são as fontes universais de nutrientes para as células humanas.
Glicólise (via de
Embden−Meyerhof−Parnas)
A glicose é o carboidrato mais
importante. Nas células, a glicose é
degradada ou armazenada por diferentes
vias. A glicólise transforma a glicose em
duas moléculas de piruvato (ou lactato)
posteriormente, degradado para a
produção de energia.
Quebra da glicose em duas moléculas de
piruvato + NADH + ATP

27. O glicogênio, a forma de armazenamento da glicose nos mamíferos, é sintetizado
pela glicogênese. As reações da glicogenólise desdobram o glicogênio em
glicose.
É também possível sintetizar glicose a partir de precursores
não−carboidratos pelo mecanismo chamado gliconeogênese.
A via das pentoses−fosfato converte a glicose em
ribose−5−fosfato (o açúcar utilizado para a síntese dos nucleotídeos e ácidos
nucléicos) e outros tipos de monossacarídeos. O NADPH, um importante agente
redutor celular, é também produzido por essa via.
Para cada glicose quebrada, dois piruvatos foram formados e assim duas
espécies acetil-CoA. • No processo de quebra de uma ligação com CO2 energia é
liberada e armazenada pelo NAD+ que se transforma em NADH, armazenador de
energia. • Dessa forma são formados dois NADH
Glicólise

28. Ciclo de Krebs
Local: matriz mitocondrial
Procedimento:
Acetil-coenzima A (acetil-CoA):
entra no ciclo de Krebs.
 Ciclo de Krebs: liberação de CO2,
ATP, NADH, FADH2
 Cada ciclo de Krebs forma: 1
ATP, 2CO2, 3NADH e 1FADH2.
Obs.: Todo o gás carbônico
liberado na respiração provém da
formação do acetil e do ciclo de
Krebs.

29. Ciclo de Krebs
O ciclo do ácido cítrico ou de Krebs consiste numa série de 8 reações
metabólicas que constituem a via final comum para a oxidação de
moléculas alimentares e inicia-se num metabolito comum a todas as
vias, a Acetil-CoA;
É um processo aeróbio pois o único mecanismo que, na mitocôndria,
permite a regeneração de NAD+ e de FAD, consome O2 (cadeia
respiratória).

31. A função principal de ocorrer o ciclo do ácido cítrico é a geração
de energia, direta ou indiretamente, na forma de ATP ou
Produção de elétrons altamente energéticos e prótons.
Esses produtos passarão por outro processo denominado
Sistema Transportador de Elétrons que será a etapa mais
eficiente e altamente energética.
É importante destacar outro aspecto desse ciclo: a formação de
metabólitos que são utilizados em outros processos.
Importância do Ciclo de Krebs

32. É o conjunto de substâncias presentes nas cristas da membrana interna da
mitocôndria, onde ocorrem reações de óxido-redução, fornecendo a energia
necessária para a ressíntese do ATP, ocorrendo também a formação de H2O.
Composta por: -Quatro complexos proteicos I a IV; -duas moléculas conectoras
móveis: coenzima Q (ubiquinona) e o Citocromo C (Cytc).
Os átomos de hidrogênio retirados pelo NAD dos esqueletos de carbono durante
a GLICÓLISE e o ciclo de KREBS são transportados por várias moléculas até o
oxigênio, formando H2O e ATP. Transporta elétrons desde o NADH e o FADH2
até o O2 e simultaneamente bombeia prótons H+ (nos complexos protéicos I, III e
IV) da matriz mitocondrial (lado negativo, N) para o espaço intermembrana (lado
positivo, P).
Cadeia Respiratória ou Cadeia
de Transporte de Elétrons

33. 1. É o processo metabólico de síntese de ATP a partir da energia
liberada pelo transporte de elétrons na cadeia respiratória. Este
processo depende de dois fatores: •da energia livre obtida do
transporte de elétrons; • de uma enzima transportadora denominada
ATPsintase ou ATPase.
2. Fim das rotas metabólicas de produção de energia em organismos
aeróbicos • Representa o estágio 3º do processo–Acoplamento da
oxidação de NADH e FADH2 e síntese de ATP.
3. É o principal sítio de produção de ATP.
4. Envolve o consumo de O2 e formação de H20
Fosforilação Oxidativa

35. COMPLEXOS ENZIMÁTICOS I, II, III, IV E V.
CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
ACEITA OU DOA ELÉTRONS
Os elétrons combina-se com oxigênio e prótons formando a água
(cadeia respiratória)
Composição da membrana
mitocondrial interna:

36. 1. Os elétrons são passados de molécula para molécula através
de transportadores presentes nas cristas mitocondriais
chamados CITOCROMOS;
Cadeia Transportadora de
Elétrons
Quando o elétron “pula” de um
citocromo para outro, até
chegar no aceptor final (o
oxigênio), ocorre liberação de
energia, que é convertida em
ATP.

37. 1. O complexo I é também
chamado de complexo
do NADH desidrogenase.
2. -Na reação catalisada
pelo complexo I, a
ubiquinona oxidada (UQ)
aceita um íon hidreto
(2e- e um H+) do NADH e
um próton da água na
matriz.

38. O complexo II é a enzima succinato desidrogenase.
Os e- alcançam a ubiquinona via complexos I e II.
A ubiquinona reduzida UQH2 funciona como um transportador
móvel de elétrons e prótons.

39. O complexo III também é chamado de complexo dos citocromos
bc1.
AUQH2 passa e- ao complexo III, que os passa a uma outra
conexão móvel, o citocromo c.

40. O complexo IV é também
chamado de citocromo
oxidase;
O complexo IV transfere
elétrons do citocromo c
reduzido ao O2;
Os citocromos são
proteínas transportadoras
de elétrons que contêm
ferro.

41. O fluxo de elétrons pelos complexos I, III e IV é acompanhado do
fluxo de prótons da matriz para o espaço intermembranas. A
energia de transferência dos elétrons é eficientemente
conservada em um gradiente de prótons.

42. 1. Envolve o fluxo de e-através de uma cadeia de
transportadores ligados à membrana;
2. A E livre está acoplada ao transporte dos prótons através da
membrana interna;
3. O fluxo dos prótons fornece a E livre para síntese de ATP,
catalisada pela ATPsintase, que acopla fluxo de prótons à
fosforilação do ADP.
A fosforilação oxidativa tem 3
aspectos importantes:

43. RESUMINDO...

44. Glicogênese
 Corresponde ao processo de síntese de glicogênio no fígado e
músculos, no qual moléculas de glicose são adicionadas à cadeia do
glicogênio. Este processo é ativado pela insulina em resposta aos
altos níveis de glicose sanguínea.
Gliconeogênese
 É o processo através do qual precursores como lactato, piruvato,
glicerol e aminoácidos são convertidos em glicose.
A glicólise consiste na decomposição da glicose em ácido purívico, uma
das fases da oxidação da glicose e que ocorre em fase anaeróbia. é a
primeira etapa da respiração celular e tem como resultado a produção
de energia na forma de ATP.
Glicogenólise
 É a degradação de glicogênio realizada através da retirada sucessiva
de moléculas de glicose.

45. A primeira etapa da oxidação dos
ácidos graxos é a β-oxidação (que
leva esse nome por ter início no
carbono três ou carbono beta). Neste
estágio, ocorre a remoção oxidativa
de duas unidades de carbono
sucessivamente, por exemplo, o ácido
palmítico,
que contém 16 carbonos gera oito
acetilCoA (a mesma da glicólise).
Na segunda etapa, a acetilCoA é
oxidada no ciclo de Krebs, e, por fim
(e mais uma vez), a cadeia de
transporte de elétrons na membrana
interna da matriz mitocondrial.