1°s carboidratos e metabolismo energético_ abril_2014

1° Séries Aula 2 do 2° Bimestre

1. Os carboidratos 2. O metabolismo energético

Substâncias Orgânicas Papéis principais na célula Carboidratos Servem como “combustível”, para atividades celulares mas também . podem ser estruturais Lipídios Tanto podem servir de reserva ener – gética como material de construção. Proteínas Estruturais –de construção ou plásticas Muitas funcionam como enzimas, controlando reações Ácidos Nucleicos Controlam a atividade celular.

São responsáveis pelareprodução e transmissão das informações

hereditárias.

Prof. Ionara Urrutia Moura 3

I. Carboidratos 1. Estrutura

2. Papéis biológicos 3. Classificação

II. Metabolismo energético

Estrutura dos Carboidratos

•“Carbono hidratado” C(H2O)

Tipos:

Monossacarídeos

DissacarídeosPolissacarídeos

Os carboidratos são a moeda energética

Da maior parte das células

Monossacarídeos Função Galactose (C6H12O6)

É um dos componentes do açucar do leite (lactose). Tem função energética.

Frutose (C6H12O6)

Mel e frutos diversos. Tem função energética.

Glicose (C6H12O6)

Mel e frutos diversos. Tem função energética.

Ribose (C5H10O5)

Componente estrutural do ácido ribonucléico (RNA).

Desoxirribose (C5H10O4)

Componente estrutural do ácido desoxirribonucléico (DNA). Não segue a fórmula geral dos monossacarídeos: Cn(H2O)n

Dissacarídeos: Resultado da união de

dois monossacarídeos !

Polissacarídeos:

Resultado da união de

muitos monossacarídeos !

MonossacarídeosPentoses , hexoses

Carboidratos ~ sacarídeos~ glucídios~ glicídios !

CC

CC

C

C C

C

C

Carboidratos( ou sacarídeos) podem unir-se para formar grandes moléculas:

Dissacarídeos: Resultado da união de

dois monossacarídeos !

Polissacarídeos:

Resultado da união de

muitos monossacarídeos !


União de dois monossacarídeos= 1 dissacarídeo

Di e polissacarídeos podem ser formados por síntese por desidratação - Ligação com perda de H2O

H OH

OH

H


CC

CC

C C

Síntese por desidratação, une duas moléculas, com perda de água

Hidrólise, é o oposto, separa , com entrada de H2O

Síntese

Alguns dissacarideos presentes no nosso cotidiano:

SACArose: Glicose + frutose cana e beterrabaGALACTose: Glicose + Lactose - açúcar do leite MALTose: Glicose + Glicose- nas sementes.

Os polissacarídeos mais comumente encontrados em vegetais e animais são macromoléculas constituídas por unidades semelhantes, ligadas entre si de forma diferente.

Um monossacarídeo ligado a muitos

outros, forma um polissacarídeo!

Polissacarídeos Função e FONTES

Celulose

Quitina

.

Amido

Glicogênio

Polissacarídeos

estruturais

Polissacarídeos

De reserva energética

Polissacarídeos Função e FONTES

Celulose

encontrada principalmente nos vegetais, participa da constituição da parede celular.

Quitina

suas cadeias são formadas por vários açucares com grupos amina (NH2). Ocorre na parede celular dos fungos e na carapaça de artrópodes, como aranhas, insetos e crustáceos.

Amido encontrado nos vegetais; tem função de reserva.

Glicogênio encontrado nos fungos e nos animais; tem função de reserva.

Polissacarídeos

estruturais

Polissacarídeos

De reserva energética

2. Transferências de energia:

I- Nível Ecossistêmico Autótrofos e heterótrofos

II- Nível Sistêmico

Digestão e controle glicêmico

III- Nível Celular

Respiração celular e fotossíntese

Autótrofos Heterótrofos

Decomposição, respiração

Fotossíntese químiossintese

I- Transferências de energia no nível ecossistêmico cadeia alimentar

Glicose fica na célula , para ser transformada:

armazenada ou destruída .

Oxigênio Oxigênio liberadoliberado

Gás Carbônico + águaGás Carbônico + água

FOTOS-SíNTESE

II -Metabolismo Energético nível sistêmico1. Formas de destruição das moléculas para liberação de

energia

1. Digestão : enzimas possibilitam a hidrólise, o sangue pode transportar e as células podem absorver pequenas moléculas .

http://www.youtube.com/watch?v=oPcMobEU-nY&feature=fvsr ( digestão)

http://www.youtube.com/watch?v=RqnybNyYNds&feature=related

3. Controle glicêmico feito pelos hormônios liberados pelo pâncreas

( diabetes/ hipoglicemia)http://www.youtube.com/watch?v=nyvu2euX8tM (vídeo

muito bom!!!! )

Tipo subtipo exemplo Função fontes Produtos de seu catabolismo

Monos-sacarídeos

pentose 1 Ribose Estrutural ( RNA) células Nucleotídeos de RNA

2 Desoxiribose Estrutural ( DNA) células Nucleotídeos de DNA

hexose 1Glicose Energética imediata

Mel, folhas Substâncias de caráter diverso, que não são sacarídeos

2Frutose frutos

3 galactose leite

Dis-sacarídeos

1Maltose Energética – reserva de médio prazo

sementes glicose

2 Sacarose Caules, frutos Glicose e frutose

3Lactose leite Glicose e galactose

Polis-sacarídeos

VegetaisEALGAS

1 Amido Energética reserva de longo prazo

Sementes, caules, raízes

Unidades de α glicose

2 Celulose Estrutural Qualquer célula vegetal

Β-glicose

AnimaisE FUNGOS

1 Glicogênio Energética reserva de longo prazo(músculos e fígado)

Músculos e fígado α glicose

2 Quitina Estrutural Fungos( parede celular) e artrópodes(exoesqueleto)

N-acetilglucosamina

Prof. Ionara 23

Controle da Glicemia: Insulina e glucagon

Estimula

inibe

estimula

inibe

Prof. Ionara 24

G

Insulina

G

Glicose

Glicogênio

Provoca redução da glicemia

Glicose no sangue

Prof. Ionara 25

G

Glucagon

G

Glicose

Glicogênio

Provoca aumento da glicemia

https://www.youtube.com/watch?v=nyvu2euX8tM

Video sobre diabetes tipo 2

https://www.youtube.com/watch?v=nyvu2euX8tM

Metabolismo energético III Nas células

• Como a energia é OBTIDA pelas células?• Como a energia é ARMAZENADA pelas células?• Como a energia é USADA no metabolismo

celular?

A energia entra e saidas moléculas

SOL

Fotossíntese Respiração celular

Fabricação De glicose

H20

trabalhoenergiaquímica

Calorenergiadissipada

O2

C02

Destruição da glicose

Reações químicas envolvem liberação ou consumo de energia:

Nível de energia

Nível de energia

Exotérmica

Endotérmica

Nível de energia

Nível de energia

Reagentes

Produtos

Reagentes

Produtos

Átomos desligam-sequando seus elétrons “voltam”

após liberarem a energia extra...

é

Liberação da energia que pode Ser capturada por outros elétrons

AB

Os átomos que estavam em AB se separamA molécula se Desmonta!

AB

Átomos ligam-se devido á seus elétronscompartilhados ou trocados...

“ Elétrons que ganham energia fogem” !capta energia

Libera energia que pode ser capturada por outros elétrons

Cloroplastos: captam energia luminosa e a convertem em energia química, contida na glicose

O fluxo da energia

Mitocôndrias:

Destroem as ligações químicas liberando energia química e armazenado-a temporariamente no ATP

Esquema e estrutura interna do cloroplasto: A organela responsável

pela fotossíntese

Equação geral do processo de respiração aeróbica:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP

NUCLEOSÍDEO

UCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP)

Adenosina difosfato (ADP)

Adenosina trifosfato (ATP)

Adenina

Fosfato

Ribose

As células podem fabricar moléculas para armazenar energia:

• Polissacarídeos e lipídios são os grupos de moléculas mais usadas como armazenadoras de energia (longo prazo).

• A glicose é a molécula chave! ( ela pode entrar facilmente nas células)

• O ATP é uma substância que funciona como uma “pilha recarregável”

que retém temporariamente a energia

Para cada célula!!

Células convertem e armazenam energiaCélulas convertem e armazenam energia

Energia LUMINOSAEnergia LUMINOSA

FotossínteseFotossíntese

Cianobactérias, algumas bactériasAlgas, Plantas

Cianobactérias, algumas bactériasAlgas, Plantas

Autótrofos captam energia e a armazenam

em matéria (Moléculas orgânicas)

Energia QUÍMICAliberada no ambiente

Energia QUÍMICAliberada no ambiente

QuimiossínteseQuimiossíntese

Apenas algumasbactérias

Apenas algumasbactérias

TODAS AS Células liberam e usam energia

química

Heterótrofos e Autótrofos

Destruição de ligações químicas paraliberação de energia química contida na matéria

RespiraçãoAeróbia ( usando O2)

Fungos, bactérias algumas células vegetais e animais

Animais, vegetais,algas alguns fungos,protozoáriosE algumas bactérias

FermentaçãoRespiração anaeróbiaSem usar O2

Tipo Produto Organismos

Fermentação alcoólica

Fermentação

acética

Etanol( álcool) + 2 CO2 + 2 ATP Acido acético + CO2 + 2ATP

Leveduras algumas bactérias

Fermentação Láctica

Ácido lático + 2 ATP

Algumas bactérias anaeróbicas facultativas e Células da nossa MUSCULATURA ESQUELÉTICA

Saccharomycescerevisae, aumentado4000 vezes

Fungos,fermentadores de açúcares para o pão e para o vinho!!!

O vinho também é resultado da fermentação do suco de uva pelo Saccharomyces cerevisae

Alguns tipos de queijo, com camembert, devem seu sabor característico a substâncias oriundas da fermentação realizada por um fungo, o Penicilium camembertii.

Teste da fermentação

Massa de pãoT 1

Massa de pãoT2

Exercícios...

O metabolismo dos carboidratos no nível sistêmico

Em quais dos órgãos indicados pelas setas ocorre hidrólise enzimática de carboidratos?

Quais as enzimas , quais os substratos e quais os produtos em cada local? Responda em uma tabela.

O metabolismo dos carboidratos no nível sistêmico

Em quais dos órgãos indicados pelas setas ocorre hidrólise enzimática de carboidratos?Resposta: Na boca(1) e no duodeno, primeira porção do intestino ( próximo a seta 6- pâncreas)

Quais as enzimas , quais os substratos e quais os produtos em cada local? Responda em uma tabela.

Enzima Substrato Produto

Amilase salivar e pancreática

Amido Maltose

Maltase Maltose Gliccse

Lactase Lactose Glicose + Galactose

Sacarase Sacarose Glicose + frutose

Não temos Celusose Glicoses

I ?

II ? III ? IIII ?

Adenina

Fosfato

Ribose

1. Complete e digaa) Qual das formas é mais instável?b) Qual das formas encontraremos em maior concentração em uma célula

muscular que acaba de passar por intensa atividade física?

2. (FUVEST) Responda:

a) Que processos ocorrem, respectivamente, nos cloroplastos e nas mitocôndrias de uma célula?

b) Como esses processos se relacionam?

2. (FUVEST) Responda:

a) Que processos ocorrem, respectivamente, nos cloroplastos e nas mitocôndrias de uma célula?

Cloroplastos: realizam a Fotossíntese

Mitocôndrias: executam a queima de subprodutos da Glicose através do processo de Respiração

2b) Como esses processos se relacionam?

A fotossíntese produz matéria orgânica – carboidratos - e oxigênio que serão consumidos no processo de respiraçào aeróbica. Por sua vez, a respiração, ao liberar a energia contida na Glicose, tem como resíduos o gás carbônico e a água, que liberados no meio, podem ser reutilizados pelas plantas na fotossíntese.Assim, há um equilíbrio entre os dois processos na Natureza

3.Qual das substâncias químicas a seguir está associada

corretamente à principal função que exerce na célula?

a) Carboidratos participam do metabolismo de controle

b) Lipídios controlam a atividade celular

c) Ácidos nucléicos fornecem energia para as atividades

d) Proteínas função plástica, às vezes participam do

controle

e) Açúcares participam da construção das estruturas vivas e

fornecem energia para o metabolismo celular

Os animais que chamamos ruminantes, alimentam-se quase exclusivamente de folhas.

a) Considerando os tecidos vegetais contidos na folha, e a função deste órgão vegetal, você diria que há muitos polissacarídeos de reserva para sustento energético destes animais?

b)De que forma então , tantos rebanhos de ruminantes de grande porte se sustentam?

Os animais que chamamos ruminantes, alimentam-se quase exclusivamente de folhas.a)Considerando os tecidos vegetais contidos na folha, e a função deste órgão vegetal, você diria que há muitos polissacarídeos de reserva para sustento energético destes animais?Não há grande quantidade de açíucares de reserva na maior parte das folhas, principalemte das gramíneas. Mas há a celulose, que é um polissascarideo estrutural para o vegetal, mas se digerido ,pode gerar muitos monoissacarídeos para os animais

b)De que forma então , tantos rebanhos de ruminantes de grande porte se sustentam?Os ruminantes apresentam um estômago especial para a hidrólise da celulose. Quem faz este processo são bactérias que estes animais abrigam dentro deste estômago. Estes microorganismos liberam metano , e por isso se considera a pecuária um a das atividades que mais contribuem para o aumento do efeito estufa.

4. (FUVEST) A fabricação de vinho e pão depende de produtos liberados pelas leveduras durante sua atividade fermentativa. Quais os produtos que interessam mais diretamente à fabricação do vinho e do pão, respectivamente?

a) Álcool etílico e gás carbônicob) Gás carbônio e ácido lácticoc) Ácido acético e ácido lácticod) Álcool etílico e ácido acéticoe) Ácido láctico e álcool etílico

(FUVEST) A fabricação de vinho e pão depende de produtos liberados pelas leveduras durante sua atividade fermentativa. Quais os produtos que interessam mais diretamente à fabricação do vinho e do pão, respectivamente?

a) Álcool etílico e gás carbônicob) Gás carbônio e ácido lácticoc) Ácido acético e ácido lácticod) Álcool etílico e ácido acéticoe) Ácido láctico e álcool etílico

a) Álcool etílico e gás carbônico

(UNESP) Examine o esquema abaixo, relativo ao fluxo de energia biológica:

Assinale a alternativa que indica corretamente os significados dos números I, II, III e IV:

I II III IV

a) O2 Glicose ATP CO2 + H2O

b) Glicose CO2 + H2O O2 ATP

c) CO2 + H2O O2 Glicose ATP

d) ATP Glicose O2 CO2 + H2O

e) Glicose O2 CO2 + H2O ATP

Assinale a alternativa que indica corretamente os significados dos números I, II, III e IV:

I II III IV

a) O2 Glicose ATP CO2 + H2O

b) Glicose CO2 + H2O O2 ATP

c) CO2 + H2O O2 Glicose ATP

d) ATP Glicose O2 CO2 + H2O

e) Glicose O2 CO2 + H2O ATPe) Glicose O2 CO2 + H2O ATP

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