1. O documento descreve os principais processos metabólicos de células, incluindo o metabolismo energético, fotossíntese, respiração e fermentação. Estes processos envolvem a quebra e síntese de moléculas para obtenção de energia armazenada principalmente como ATP.

2. METABOLISMO
• é o conjunto de transformações e reações químicas através das quais
se realizam os processos de síntese degradação (ou decomposição)
das células.
• Este fenômeno está relacionado com três funções que são vitais e que
ocorrem no corpo humano:
• nutrição (inclusão de elementos essenciais no organismo),
• respiração (oxidação desses elementos essenciais para produção de
energia química),
• e síntese de moléculas estruturais (utilizando a energia produzida).

3. • Existem diversas rotas metabólicas que as moléculas podem
percorrer: construção ou desconstrução das moléculas orgânicas
básicas, ou seja, carboidratos, lipídeos, proteínas e nucleotídeos.
O processo metabólico se divide em dois grupos denominados:
• anabolismo (reações de síntese),
• e catabolismo (reações de degradação).

4. • O catabolismo, ou as vias catabólicas, se trata dos processos que
visam a desconstrução ou a quebra das moléculas. Isso ocorre tanto
para obter energia quanto para gerar pequenas moléculas que a célula
utilizará posteriormente, OU SEJA, PERDA DA MUSCULATURA.
 Exemplos que ilustram bem o catabolismo são a quebra da glicose ou
de gordura para gerar energia e a quebra de proteínas para se
obter aminoácidos.

5. • O anabolismo, por sua vez, é o oposto, ou seja, os processos que
visam a construção de moléculas, OU SEJA, GANHO DA
MUSCULATURA.
 Exemplos do anabolismo são a construção de reservas, como
acúmulo de gordura nos leucócitos ou grânulos de glicogênio, e a
própria síntese de proteínas a partir de aminoácidos.

7. • Há influência de diversos fatores no metabolismo, por exemplo,
genética, idade, sexo, altura, peso, prática de atividade física, entre
outros.
• O metabolismo celular se trata de um complexo emaranhado de
reações que visam o processamento (construir e quebrar) de
moléculas. Assim, a taxa metabólica está diretamente relacionada com
engordar, emagrecer, aumentar ou diminuir a massa muscular, entre
outros.
• Dessa forma, pode-se dizer que entender e saber seu próprio
metabolismo (podendo condicioná-lo) se torna uma excelente
ferramenta para a qualidade de vida nos dias atuais.

8. METABOLISMOS ENERGÉTICO DAS CELULAS
• A ESTRUTURA DO ATP
 O ATP é um composto derivado de nucleotídeo em que a adenina é a
base e o açúcar é a ribose. O conjunto adenina mais ribose é
chamado de adenosina. A união de adenosina com três radicais
fosfato leva ao composto adenosina trifosfato, ATP. As ligações que
mantêm o segundo e o terceiro radicais fosfato presos no ATP são
altamente energéticas

9. • A energia obtida das moléculas orgânicas degradadas é
primeiramente armazenada em moléculas de trifosfato de adenosina
(ATP).
• Essa molécula irá capturar, armazenar e posteriormente transferir a
energia para os processos celulares.
• O ATP é um nucleotídeo, composto pela base nitrogenada adenina
unida ao glicídio ribose, que se liga a uma cadeia de três grupos
fosfatos.
• As ligações químicas entre os fosfatos do ATP são chamadas
de ligações de alta energia. O ATP normalmente é sintetizado
através da adição de um grupo fosfato inorgânico a uma molécula
precursora com dois fosfatos, o ADP.

10. A ligação do ADP com o fosfato é reversível. Então, toda vez que é
necessário energia para a realização de qualquer trabalho na célula,
ocorre a conversão de algumas moléculas de ATP em ADP + Pi e a
energia liberada é utilizada pela célula, o que ocorre na respiração aeróbia
ou na fermentação.

11. Assim, cada vez que o terceiro fosfato se desliga do conjunto, ocorre a
liberação de energia que o mantinha unido ao ATP. É esta energia que é
utilizada quando andamos, falamos, pensamos ou realizamos qualquer
trabalho celular.

12. 1. Nas células, a glicose é quebrada e a maior parte
da energia obtida é armazenada principalmente no
ATP (adenosina trifosfato) por curto tempo.
a) Qual é a organela envolvida na síntese de ATP
nas células animais?
b) Quando a célula gasta energia, a molécula de
ATP é quebrada. Que parte da molécula é
quebrada?
c) Mencione dois processos bioquímicos celulares
que produzem energia na forma de ATP.

13. FOTOSSÍNTESE
• É o principal processo autotrófico (produz seu próprio alimento) e é
realizada pelos seres clorofilados, representados por plantas, alguns
protistas, bactérias fotossintetizantes e cianobactérias.
• Na fotossíntese realizada pelos seres fotossintetizantes, com exceção
das bactérias, gás carbônico (CO2) e água (H2O) são usados a
síntese de carboidratos, geralmente a glicose. Nesse processo há
formação de oxigênio (O2), que é liberado para o meio.
• A equação mostra que, a presença de luz e clorofila, o gás carbônico
a água são convertidos numa hexose, neste caso a glicose, havendo
liberação de oxigênio.

14. • Todo o processo fotossintético ocorre no interior do cloroplasto.
• Existem várias reações que podem ser agrupadas em duas etapas
interligadas:
1º. Fotoquímica: em que a necessidade de energia luminosa, e ocorre
nos tilacóides.
2º. Química: na qual não há necessidade de luz, mas sim dos produtos
formados na etapa fotoquímica, e ocorre no estroma dos cloroplastos.

15. Fase Fotoquímica
 Acontece dois conjuntos básicos e inter-relacionados de reações:
• Fotofosforilação significa adição de fosfato em presença de luz.
• Nessa etapa, a energia luminosa é captada pela clorofila é transferida
sob a forma de energia química para a molécula de ATP.•
18 ADP + 18 P  18 ATP
• Fotolise da água ocorre a quebra de moléculas de água sob a ação da
luz, com a participação de enzimas localizadas nos tilacóides.
• Nesta quebra há liberação de oxigênio para substancias receptoras
denominada NADP ( nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato),
originando a NADPH2.

17. • O açúcar produzido na fotossíntese suplementa a planta com energia
química e carbono para sintetizar as principais moléculas orgânicas das
células.
• A maioria das plantas geralmente produz mais matéria orgânica do que
necessita para todas as suas atividades metabólicas. Esse excesso é
estocado sob a forma de amido, que pode ficar armazenado em células
de reserva situadas em raízes, tubérculos e frutos.

18. RESPIRAÇÃO CELULAR
• São dois tipos de respiração:
 A aeróbia, em que o aceptor final de hidrogênio na cadeia
respiratória é o oxigênio.
 A anaeróbia, em que o aceptor final de hidrogênio na cadeia
respiratória não é o oxigênio, mas outra substancia, como o sulfato,
o nitrato e outras.
Respiração Aeróbia
• É realizada por muitos procariontes, protista, fungos, plantas e
animais.
• A respiração pode ser considerada um processo realizado em três
etapas integradas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Cadeia
Respiratória.

19. Glicólise
• Não depende de oxigênio para ocorrer,
• Nos Procariontes, a Glicólise e o ciclo de Krebs ocorrem no
citoplasma, e a cadeia respiratória ocorre associada a membrana
plasmática voltada para o citoplasma.
• Nos eucariontes, a Glicólise ocorre no citosol, e o ciclo de Krebs e a
cadeia respiratória dão-se no interior das mitocôndrias, organelas
ausentes nos procariontes.

21. • Principal função da Glicólise é produzir ATP.
Ex:
• Cada molécula de glicose é desdobrada em duas moléculas de
piruvato ( acido piruvido), com liberação de hidrogênio e energia, por
meio de varias reações químicas.
• O hidrogênio combina-se com moléculas transportadoras de
hidrogênio (NAD) formando NADH2, e a energia liberada é usada para
síntese de ATP resultando no final do processo, um saldo de 2ATP.

22. • O piruvato formado na Glicólise entra, então, na mitocôndria, onde
se inicia as seqüência de reações que dependem do oxigênio: ciclo
de Krebs, que ocorre na matriz mitocondrial, e a cadeia respiratória,
que ocorre nas cristas mitocondriais.

23. Ciclo de Krebs
• Sua principal função é agir como via final comum de oxidação
das moléculas orgânicas (carbonatos, lípidos, aminoácidos),
através da acetil-CoA e seu substrato.
• o ciclo de Krebs é uma seqüência de reações de extrema
importância por participar, direta ou indiretamente, na
geração de energia e formação de diversos compostos
através de processos catabólicos e anabólicos.

24. Ex:
• Ao penetrar na matriz mitocondrial o piruvato é transformado em
Acetil, havendo liberação de gás carbônico (CO2) e de hidrogênio
(H).
• O acetil combina-se com uma substancia denominada coenzima A
(CoA), formando o acetil coenzima A (acetil-CoA), que entra no ciclo
de Krebs.
• Neste ciclo são liberados CO2, ATP, NADH2 e FADH2 (flavina
adenina dinucleotideo, transportador de hidrogênio que participa
apenas da respiração, juntamente com o NAD).

25. Cadeia Respiratória
• Por meio da cadeia respiratória que ocorre nas cristas
mitocondriais, há transferência das hidrogênios transportados pelo
NAD e pelo FAD para o oxigênio, formando a água. O oxigênio é o
aceptor final do hidrogênio e participa diretamente apenas da ultima
etapa da cadeia respiratória.
• A função mais importante da cadeia respiratória é a formação de
ATP. Para cada molécula de glicose formam-se 34 ATPs nesse
processo.
• Como o saldo energético de Glicólise é de duas moléculas de ATP e
o do ciclo de Krebs também, o saldo energético final da respiração
na queima de cada molécula de glicose é de 38 moléculas de ATP.

27. FERMENTAÇÃO
• É um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença
de gás oxigênio, portanto, trata-se de uma via de produção de
energia anaeróbia.
• Nesse processo, o aceptor final é uma molécula orgânica. Essa via
é muito utilizada por fungos, bactérias e células musculares
esqueléticas de nosso corpo que estão em contração vigorosa.
• A fermentação é dividida em duas etapas lática e alcoólica.

28. • A fermentação lática é realizada por algumas bactérias, alguns
protozoários e fungos e por células do tecido muscular humano.
Ex:
• Quando uma pessoa realiza atividade física muito intensa, há
insuficiência de oxigênio para manter a respiração e liberar a energia
necessária. Nesses casos, as células degradam anaerobicamente a
glicose em acido lático. Cessada a atividade física, o acido lático
formado é transformado novamente em piruvato, que continua a ser
degradado pelo processo da respiração.

29. • a fermentação alcoólica é normalmente realizada por leveduras e
bactérias, sendo bastante explorada economicamente pelo homem,
principalmente para a fabricação de alimentos como o pão e
de bebidas como a cerveja, vinho e destilados.