O documento descreve os processos de obtenção de energia nas células, incluindo a respiração celular e a fotossíntese. A respiração celular quebra moléculas como glicose para armazenar energia no ATP. A fotossíntese transforma a energia solar em energia química armazenada na glicose.

1. PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA

2. METABOLISMO CELULAR Metabolismo  conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo. Reagentes Produtos Energia

3. DE ONDE VEM ESSA ENERGIA? A energia necessária para a realização de reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos - glicose . Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeos , proteínas e ácidos nucléicos .

4. ONDE A ENERGIA FICA ARMAZENADA? Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP. ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.

5. Adenina Pentose ATP Ribose P P P 2kcal/mol 7kcal/mol 7kcal/mol

6. 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.

7. Adenina Pentose ATP ADP + P Energia

8. 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 contida na molécula de glicose.

9. SERES HETERÓTROFOS Não “produzem o próprio alimento”. Não conseguem transformar energia, logo precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados.

10. RESPIRAÇÃO CELULAR CAPÍTULO 09 Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose.

11. RESPIRAÇÃO CELULAR Pode ser de dois tipos: Respiração anaeróbia  sem a utilização de O 2 , também chamada de FERMENTAÇÃO . Respiração aeróbia  com a utilização de O 2 .

12. FERMENTAÇÃO Processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias. A quebra de uma molécula de glicose gera apenas 2ATPs

13. FERMENTAÇÃO Os principais tipos são: Fermentação Alcoólica Fermentação Láctica

14. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Realizada por leveduras (fungos unicelulares). Produtos finais da quebra da glicose: CO 2 e Etanol (C 2 H 5 OH). Utilização humana: produção de pães, bolos e bebidas alcoólicas.

16. FERMENTAÇÃO LÁCTICA Realizada por bactérias do leite. Produto final da quebra da glicose: Ácido Láctico. É empregada na preparação de iogurtes e queijos. Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico – fadiga muscular

18. RESPIRAÇÃO AERÓBIA Processo pelo qual a glicose é degradada em CO 2 e H 2 O na presença de oxigênio. Rendimento: 38 ATPs por molécula de glicose quebrada. Dividida em duas partes:

19. RESPIRAÇÃO AERÓBIA Fase anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma. Fase aeróbia (oxidação do ácido pirúvico, ciclo de Krebs, fosforilação oxidativa e cadeia transportadora de elétrons) : requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias NÃO ESQUEÇA! Redução – reação química que leva ao ganho de energia. Oxidação – reação química que leva a perda de energia.

20. EQUAÇÃO GERAL C 6 H 12 O 6 + 6O 2  6CO 2 + 6H 2 O + 38 ATP

21. GLICÓLISE – PROCESSO CITOPLASMÁTICO NAD : substância que atua como coenzima e que recebe elétrons e hidrogênios sendo reduzida a NADH 2 .

22. PROCESSOS MITOCONDRIAIS Membrana interna Membrana externa Matriz Mitocondrial Oxidação do ácido pirúvico Ciclo de Krebs Fosforilação oxidativa e cadeia respiratória Crista Mitocondrial

23. OXIDAÇÃO DO ÁCIDO PIRÚVICO Importante! Duas moléculas de ácido pirúvico passam pelo processo de oxidação, produzindo duas moléculas de acetil - CoA

24. CICLO DE KREBS Importante! Duas moléculas de acetil - CoA passam pelo ciclo de Krebs. Portanto, os resultados apresentados devem ser considerados sempre em dobro.

25. FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA E CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS NADH 2 e FADH 2 sofrem oxidação (liberam H + ). Os citocromos (moléculas transportadoras) transferem elétrons de um nível de maior energia para outro de menor energia. - A liberação de energia permite a produção de ATPs (fosforilação = adição de Pi)

26. E O GÁS OXIGÊNIO? O gás oxigênio (O 2 ) é o aceptor final de hidrogênios que se soltam das moléculas de NADH 2 e FADH 2 . A formação das moléculas de água (H 2 O) se dá porque os hidrogênios liberados são recebidos pelas moléculas de O 2 .

27. OS NUTRIENTES E O METABOLISMO ENERGÉTICO

28. SALDO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA Glicólise – 2 ATPs e 2 NADH 2 Oxidação do ácido pirúvico – 2 NADH 2 Ciclo de Krebs – 6 NADH 2 , 2 FADH 2 e 2 ATPs Fosforilação oxidativa e cadeia respiratória - cada NADH 2 gera 3 ATPs = 30 ATPs (10 NADH 2 ) - cada FADH 2 gera 2 ATPs = 4 ATPs (2 FADH 2 ) TOTAL = 38 ATPs

29. FOTOSSÍNTESE CAPÍTULO 10 Reações químicas que resultam na transformação da energia luminosa do sol em energia química orgânica

30. FOTOSSÍNTESE Energia solar transformada em energia química. CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + O 2 Luz Clorofila

31. CLOROPLASTO Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariotos onde encontramos a clorofila. Clorofila  pigmento necessário para a realização da fotossíntese.

33. FOTOSSÍNTESE Todo o processo é dividido em duas etapas: Fase clara ou etapa fotoquímica Fase escura ou fase química Obs.: a fase escura da fotossíntese não necessita de ativação luminosa para acontecer, mas utiliza os produtos provenientes da fase clara.

34. FASE CLARA Ocorre nas membranas dos tilacóides. É necessária a presença da luz para que ocorra. Acontecem dois processos: Fotofosforilação Fotólise da água.

35. FOTO FOSFORILAÇÃO Uma série de reações químicas desencadeadas pela ação luminosa que resulta na produção de ATP .

36. e - A luz solar incide na molécula de clorofila. Essa molécula armazena essa energia e elétrons são liberados.

37. e - e - Esse elétron é passado para uma proteína transportadora presente na membrana dos tilacóides.

38. e - e - e - ATP ATP Dessa proteína, o elétron é passado para outras proteínas transportadoras presentes na membrana dos tilacóides. Quando o elétron pula de uma proteína para outra, energia é liberada e ATPs são produzidos.

39. FOTÓLISE DA ÁGUA Quebra da água pela energia da luz.

41. 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  NADPH 2

42. NADPH 2

43. FIM DA FASE CLARA Produtos: ATPs  fosforilação NADPH 2  fotólise da água

44. 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.

45. + + ATP ATP GLICOSE