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Fotossintese e respiração celular

O documento descreve os processos de fotossíntese, respiração celular e metabolismo celular. A fotossíntese converte energia luminosa em energia química através da clorofila nos cloroplastos das células, enquanto a respiração quebra moléculas como glicose para liberar energia armazenada no ATP. Juntos, esses processos fornecem a energia necessária para as reações químicas que sustentam a vida celular.

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Fotossíntese e Respiração Celular
Metabolismo Celular  Metabolismo  conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Energia  Reagentes Produtos
De onde vem essa energia?  A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos.  Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídios, proteínas e ácidos nucléicos.
Onde a energia fica armazenada?  Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP.  ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.
ATP Adenina Pentose
Como o ATP armazena energia?  A energia liberada na quebra da glicose é armazenada nas ligações fosfato.  Quando a célula precisa de energia o ATP é quebrado em ADP + P, liberando energia.
ATP Energia ADP + P Adenina Pentose
Seres Autótrofos  São aqueles que produzem o “próprio alimento”.  Eles são capazes de transformar energia.  Os autótrofos fotossintetizantes são capazes de transformar energia luminosa em energia química.
Seres Heterótrofos  Não “produzem o próprio alimento”.  Não conseguem transformar energia, logo precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados.
Fotossíntese  Energia solar transformada em energia química. Luz CO2 + H2O C6H12O6 + O2 Clorofila
Cloroplasto  Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariontes onde encontramos a clorofila.  Clorofila  pigmento necessário para a realização da fotossíntese, pois absorve luz solar.
Fotossíntese Todo o processo é dividido em duas etapas:  Fase clara ou etapa fotoquímica  Fase escura ou fase química Obs.: a fase escura utiliza os produtos provenientes da fase clara.
Fase Clara  Ocorre nas membranas dos tilacóides.  É necessária a presença da luz para que ocorra.  Acontecem dois processos: - Fosforilação (formação de ATP). - Fotólise da água.
Fosforilação fotossintética  Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP.
A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados. e-
Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides. e- e-
Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas Quando o transportadoras presentes na elétron pula de membrana dos tilacóides. uma proteína e- para outra, energia é e- liberada e ATPs são produzidos. ATP e- ATP
Fotólise  Quebra da água pela energia da luz.
NADP  Aceptor intermediário de hidrogênios.  Essa molécula capta os hidrogênios liberados durante a fotólise da água e os passa para os Carbonos que formarão a molécula de glicose.  NADP + 2H  NADPH2
NADPH2
Fim da Fase Clara Produtos:  ATPs  fosforilação.  NADPH2  fotólise da água.
Fase Escura  Processo que não depende diretamente da luz para acontecer.  Porém necessita dos produtos da fase clara para ocorrer.  Ocorre no estroma do cloroplasto.  Também pode ser chamada de Ciclo de Calvin.
G + L I C O ATP + S ATP E
Equação geral da fotossíntese:
Respiração Celular Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose.
Respiração Celular Pode ser de dois tipos:  Respiração anaeróbia  sem a utilização de O2, também chamada de FERMENTAÇÃO.  Respiração aeróbia  com a utilização de O2.
Fermentação  Processo de degradação incompleta de substâncias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias.  A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs.
Fermentação  Os principais tipos são: - Fermentação Alcoólica. - Fermentação Láctica.
Fermentação Alcoólica  Realizada por leveduras (fungos).  Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e Etanol (C2H5OH).  Utilização humana: produção de pães, bolos e bebidas alcoólicas. C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2
Fermentação Láctica  Realizada por bactérias do leite, empregada na preparação de iogurtes e queijos.  Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico.  Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico. C6H12O6 ⇒ 2C3H6O3 + 2ATP
Respiração Aeróbia  Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio.  Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.  Dividida em 3 fases:
Respiração Aeróbia  Glicólise: não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.  Ciclo de Krebs e Cadeia transportadora de elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias.
Equação Geral C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O +38ATP
Glicólise 2 ATP 2 ADP + 2P 4 ADP + 4P 2 NAD 2 NADH2 4 ATP
1ª ETAPA - GLICÓLISE C6H12O6 (glicose) Gasto de 2 ATP 2 C3H4O3 + 4 ATP (ácido piruvico)
 Há a formação de 2 NADH2 e o ÁCIDO PIRÚVICO que penetram nas MITOCÔNDRIAS. C6H1206 (glicose) Gasto de 2 ATP 2 C3H4O3 + 4 ATP + 2 NADH2 Para ultrapassar a membrana mitocondrial há gasto de 2 ATP!!!
2ª ETAPA – CICLO DE KREBS  Os elétrons Acetil CoA dos átomos de hidrogênio transportados pelo NADH e pelo FADH2, inicia a Ácido Oxaloácetico CADEIA Ácido Cítrico TRANSPORTA DORA DE ÉLETRONS. 4 CO2 2 FADH2 6 NADH 2 ADP 2 ATP
3ª ETAPA – CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS  Ocorre nas CRISTAS MITOCONDRIAIS.  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.  Nesta etapa ocorre a formação de 34 ATP
• Cada “degrau” da escada ATP é um citocromo. e- ATP • O ultimo “degrau da e- escada” é o aceptor final, CITOCROMO o Oxigênio. ATP e- ATP e- ATP e- e- ATP e- OXIGÊNIO
RENDIMENTO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA ETAPA RENDIMENTO GLICÓLISE + 2 ATP ENTRAR NA MITOCÔNDRIA - 2 ATP CICLO DE KREBS + 2 ATP FOSFORILAÇÃO + 34 ATP OXIDATIVA TOTAL 36 ATP