1) O documento descreve os processos metabólicos de obtenção de energia nas células, especialmente a glicólise, respiração celular e fosforilação oxidativa. 2) A glicólise quebra a glicose em piruvato com produção inicial de ATP. O piruvato entra na mitocôndria e gera acetil-CoA para o ciclo de Krebs. 3) O ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons na membrana mitocondrial produzem NADH, FAD

1. METABOLISMO OXIDATIVO CELULAR
SÍNTESE DO ATP
Cristina Brandão

2. BIOLOGIA
ENERGÉTICA
Estuda os processos de obtenção de energia
a partir de moléculas combustíveis.
ENERGIA= ATP
Energia prontamente utilizável

3. ATP ( adenosina trifosfato)
P~P~P= Energia nas ligações de P
NUCLEOSÍDEO

4. ~P~P~P= ATP ~P~P= ADP
~P= AMP

5. TRANSPORTADORES DE HIDROGÊNIO
a) NAD - Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo
NAD + 2H+  NADH2
b) FAD - Flavina Adenina Dinucleotídeo
FAD + 2H+  FADH2
 NAD e FAD são transportadores intermediários de elétrons e
hidrogênios. Quando ocorre a quebra, oxidação de moléculas
orgânicas (GLICOSE),hidrogênios e elétrons são liberandos no meio
podendo acidificá-lo. Para que o meio não fique ácido, NAD e FAD
recebem os elétrons e hidrogênios levando-os para um aceptor
final. Na respiração o aceptor final é o oxigênio encontrado nas
cristas mitocondriais.

6. Reações metabólicas para formação do ATP
a) CATABOLISMO
• Reações de degradação
• Reações exotérmicas ou exergônicas
• Ex. Respiração e Fermentação
b) ANABOLISMO
• Reações de síntese
• Reações endotérmicas ou
endergônicas
• Ex. Fotossíntese e quimiossíntese

7. Fotossíntese, fermentação e
respiração
Glicose
Glicólise
36 ou 38 ATP 2 ATP
Fotossíntese
FermentaçãoRespiração
Aeróbica ou anaeróbica

8. Respiração aeróbia
Equação geral
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
e
ADP + Pi ATP

9. O termo “Respiração”
Trocas gasosas e ventilação
Superfície respiratória
Sistema respiratório
Respiração celular
Processo de obtenção de energia
Produção de ATP

10. Local da respiração celular:
 Ocorre no citosol e mitocôndrias das células eucarióticas
 Ocorre também no citosol e membrana plasmática de células procarióticas

11. Mitocôndrias
Membrana externa
Membrana interna
Matriz mitocondrial
Cristas
mitocondriais
DNA
RNA
Ribossomos
Síntese protéica
a auto-duplicação
CITOSOL

12. Teoria da Endossimbiose sequencial (SET)
(Margulis)
Bactéria anaeróbica
Célula eucariótica animal
Bactéria aeróbicas
Cianobactérias Célula eucariótica vegetal
Fagocitose

13. Etapas da respiração
CITOSOL
3
Glicólise
Descarboxilação
do piruvato ( acetilação)
Ciclo de Krebs
Fosforilação
oxidativa
1
3
4
2
4
1
2
 Segundo A SET as mitocôndrias
foram originadas de bactérias
aeróbicas.

14. Glicose = Molécula preferencial nos
processos de obtenção de energia.
A quebra da glicose
promove acidez ao citosol.
A participação do NAD e
FAD é importante para
evitar que isso aconteça.

15. Glicólise: fase anaeróbica
(3 C) Piruvato
ADP ADP
3 C ~ P 3 C ~ P
PiPi NAD
P ~ 3 C ~ P
NADH2
NAD
P ~ 3 C ~ P
P ~ 3 C
ADP
ATP
ADP
ATP
P ~ 6 C ~ P
Glicose (6C)
(3 C) Piruvato
ATPATP
NADH2
CITOSOL
P ~ 3 C
ADP
ATP
ADP
ATP

16. C6H12O6
C3H4O3
C3H4O3
- 2 ATP
+ 4 ATP
2 ATP
2 NAD
(Oxidado)
2 NADH2
Ac. Pirúvico ou piruvato
 Glicólise é a quebra anaeróbica da
glicose(6C) até a formação de duas
moléculas de ácido pirúvico ou piruvato
(3C).
Não depende de organelas
membranosas para acontecer
(Reduzido)
Glicólise ( RESUMIDA)

17. Em resumo
Glicose
(6C)
2 NADH2
2 ATP
(3 C) Piruvato
(3 C) Piruvato
CITOSOL

18. Descarboxilação do Piruvato
NAD
NADH2
(3 C) Piruvato
(2 C) Acetil CoA
CO2
CoA
CITOSOL MATRIZ MITOCONDRIAL
(3 C) Piruvato

19. Para que ocorra Ciclo de Krebs o piruvato deve passar
para o interior da mitocôndria
HIALOPLASMA MATRIZ MITOCONDRIAL
2 Piruvato (3C) 2 ACETILCoA
(2C)
2 NAD 2 NADH2
2 CoA 2 CO2
Ao passar pelo complexo enzimático Piruvato desidrogenase o Ac.
Pirúvico sofre desidrogenação, descarboxilação e reage com a CoA
originando a AcetilCoA, CO2 e NADH2

20. Ciclo de Krebs
(2c) CoA
NAD
NADH2
CO2
CO2
NAD
NAD
ADP + PiATP
FAD
4c
4c
4c
5c
6c
MATRIZ
MITOCONDRIAL
3 NADH2
1 FADH2
1 ATP
NADH2
FADH2

21. Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico
AcetilcoA (2C) + Ac. Oxalacético (4C)
Ácido cítrico
(6C)
• Ocorre na matriz mitocondrial
• Subtratos: AcetilcoA(2C), água, NAD, FAD, ácido oxaloacético(4C)
O ácido cítrico sofre uma série de reações cíclicas de descarboxilações
e desidrogenações originando novamente o oxaloacetato

22. Formação do ATP ( Fosforilação Oxidativa)
ADP+Pi
ATP
H+
H+
H+
H+
H+
4H+
H+
NAD
NAD+ H+
H+
2H+
H+
H+
H+
1/2O2
H+
2e-
2e-
H2O
ATP-sintetase
NAD
desidrogenase
Complexo
citocromo
redutase BC1
Citocromo C
Oxidase
Ubiquinona
Citocromo C
FAD
FAD+ H+
H+

23. Rendimento energético
Glicólise
2 ATP
2 NADH2
2 ATP
6 ATP
Descarboxilação
do piruvato 1 NADH2
X2
2 NADH2 6 ATP
Ciclo
De
Krebs
3 NADH2
1 FADH2 1
ATP
6 NADH2
2 FADH2
2 ATP
18 ATP
4 ATP
2 ATP
Total - 38 ATP

24. 2) A cadeia transportadora de elétrons consiste num conjunto de ligações, a
maioria através de proteínas integradas na membrana interna das mitocôndrias
(cristas). Estas proteínas são alternamente reduzidas e oxidadas, dado que
justifica o nome fosforilação oxidativa.
3) NAD desidrogenase (complexo I), Complexo citocromo redutase ( complexo
III), e citocromo oxidase( complexo IV) além de transportar elétrons, bobeiam
hidrogênios para o espaço intermembranas contra o gradiente de concentração
com energia liberada do transporte de elétrons.
4) O oxigênio é o aceptor final da CR, ficando reduzido na forma de água.
DICAS:
1)Os elétrons e hidrogênios provenientes da glicólise e do ciclo de Krebs são
transportados na cadeia respiratória ( CR) sob a forma de NADH2 e FADH2.
5) Deste transporte ativo iônico resulta o estabelecimento de um gradiente de
prótons (H+). O conjunto de processos que envolve o gradiente de prótons e o
transporte de elétrons envolvidos na síntese de ATP é designado por
quimioosmose.
6) A quimioosmose ocorre no espaço intermembranar da mitocôndria sendo o
processo através do qual o transporte de elétrons gera a síntese de ATP.

25. 7) O fluxo de prótons do espaço intermembranas para a matriz, a favor do
gradiente de concentração é mediado por uma enzima chamada ATP sintetase.
Esta molécula utiliza a energia originada pelo fluxo de H+ para produzir ATP a
partir de ADP.

26. Em relação ao metabolismo energético durante atividade física, é
correto afirmar:
1) A energia exigida para o exercício físico provém da combustão
completa e imediata de carboidratos, como a glicose.
2) A fosforilação oxidativa no interior da mitocôndria é o processo
que gera a maior quantidade de moléculas para suportar a contração
muscular.
3) O glicogênio hepático constitui reserva energética suficiente para
produzir intenso trabalho no grande período de jejum exigido antes e
durante uma corrida de longa duração.
4) As reações da glicólise constituem o recurso bioquímico mais
rentável para regenerar ATP a partir de ADP e Pi.
5) A glicólise anaeróbica é uma estratégia das células musculares que
disponibiliza a maior quantidade de energia para corridas de longa
duração.
BAHIANA 2014