O documento discute os processos metabólicos de obtenção de energia pelos organismos, incluindo a oxidação de compostos orgânicos e inorgânicos e a fotossíntese. Também aborda a importância da diversidade metabólica para a ocupação de nichos ecológicos e formação de redes alimentares. Explica os principais processos da respiração celular aeróbica, como a glicólise, ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons.

2. Alguns pontos importantes....... Vamos pensar no assunto de forma “holística”...
Metabolismo x diversidade x evolução
• Devemos pensar na diversidade como consequência da
evolução dos organismos. A diversidade estrutural e
funcional que observamos atualmente é resultado de bilhões
de anos de experimentação.
•A diversidade metabólica é decorrente da exploração de
possíveis formas de sobrevivência.

3. Todos os organismos necessitam de energia e podem ter
diferentes estratégias para obtê-la:
•Oxidação de compostos orgânicos (seres
quimiorganotróficos)
•Oxidação de compostos inorgânicos (seres
quimiolitotróficos)
•Energia luminosa (organismos fototróficos)

4. Estratégias metabólicas para obtenção de energia.

5. •A energia obtida por estas formas é conservada na
forma de ATP. Quando os processos de obtenção de
energia são feitos na presença de O2, são ditos
aeróbicos e, quando na ausência de O2 são ditos
anaeróbicos.

6. Metabolismo x Ecologia
As diferentes estratégias metabólicas evita a competição entre
organismos. Por exemplo, muitos compostos inorgânicos que são
oxidados pelos quimiolitotróficos são produtos de excreção dos
quimiorganotróficos. Nos fototróficos o ATP é sintetizado às
custas de energia solar, o que é muito vantajoso.
-Ocupação de diversos nichos ecológicos
-Formação de uma teia alimentar em um ecossistema

7. METABOLISMO - CONCEITO
Os organismos são capazes de realizar reações químicas e organizam suas moléculas em estruturas
específicas. Desta organização resulta o crescimento do organismo. Esse conjunto de reações químicas é
o que chamamos de metabolismo
Os organismos modificam a composição do meio em que vivem
Conhecer o metabolismo dos organismos – uso na biotecnologia

8. As reações metabólicas que envolvem a liberação de energia dos
compostos são catabólicas e, aquelas que envolvem o consumo de
energia nas biossínteses são chamadas anabólicas.
Para que um organismo realize tais reações, deve ser fornecido a ele
as “ferramentas” químicas para síntese de suas próprias substâncias.
Estes compostos são os nutrientes que o organismo necessita.
CATABOLISMO – DEGRADAÇÃO DE NUTRIENTES EM MOLÉCULAS MAIS
SIMPLES
ANABOLISMO – SÍNTESE DE SUBSTÂNCIAS COMPLEXAS

9. Muitos organismos requerem compostos orgânicos como fonte
de carbono (heterotróficos). Alguns procariotos utilizam
compostos bastante inusitados como fonte de carbono. Estes
microrganismos podem ser usados na biorremediação.
Os organismos que usam obtêm carbono de formas inorgânicas
são autotróficos.

10. Independentemente da forma como um organismo obtém
energia (de compostos químicos ou da luz), esta deve ser
conservada na forma de ATP.
A conservação de energia nos sistemas biológicos envolve
reações de oxidação-redução. A energia resultante liberada
destas reações permite a formação de compostos de alta
energia como o ATP, que possui ligações fosfato de alta
energia.

11. ATP
Moeda
energética

14. NAD+ NADH
(nicotinamida adenina dinucleotídeo)
FAD+ FADH2
(flavina adenina dinucleotídeo)
Para onde os Hidrogênios serão levados???
Coenzimas transportadoras de Hidrogênio

15. Quando as células usam glicose como
combustível....
C6H12O6 + 6O2 → energia+ 6CO2 + 6H2O

16. GLICÓLISE
Grego “Quebra do açúcar”;
Seqüência metabólica de várias reações enzimáticas, a glicose é quebrada gerando:
-2 moléculas de ácido pirúvico;
-2 ATP;
-2 NADH.

18. É importante notar que apenas 5,2% da energia de oxidação da glicose foram liberados ao fim da
glicólise, permanecendo todo o restante na forma de piruvato;
O piruvato poderá ser completamente degradado para utilização desta energia pelo Ciclo do Ácido Cítrico,
ou, quando não há disposição de oxigênio, ser encaminhado à fermentação.

19. CICLO DE KREBS

20. CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS

22. Hipótese quimiosmótica de Peter Mitchell

23. Em células que vivem na carência de oxigênio, a quebra da
glicose termina no piruvato;
Isso porque os passos seguintes dependem do oxigênio: o ciclo
de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons

25. RESPIRAÇÃO CELULAR
É o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia
que pode ser usada nos processos vitais.
Do ponto de vista da fisiologia, respiração é o processo pelo qual um organismo
vivo troca oxigênio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente.

26. Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo de
conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia, em energia
que possa ser usada nos processos vitais.

27. A respiração celular se processa segundo duas sequências básicas, Glicólise e
Oxidação do piruvato que ocorre através de um dos dois processos:
Respiração aeróbica: É um conjunto de reações bioquímicas em que o oxigênio é um
receptor final de elétrons e ao longo do qual a energia de moléculas orgânicas é, em
parte, transferida para moléculas de ATP

28. Respiração anaeróbica: Envolve um receptor de elétrons diferente
do oxigênio
A anaerobiose é o processo utilizado por algumas espécies de
microrganismos, hemáceas e pelas fibras musculares esquelética
submetidas a esforço intenso.