METABOLISMO ENERGTICO DAS CLULASProf. M. Sc. Francisco Marques de Oliveira NetoFACULDADE DE EDUCAO DE BACABALCURSO: BACHARELADO EM FARMCIADISCIPLINA: BIOQUMICA METABLICA

1. IntroduoReaes endotrmicas- Caracterstica: Precisam receber energia - Ex.:Fotossntese e quimiossnteseReaes exotrmicas - Caracterstica: Liberam energia- Ex.:Respirao e fermentao

Reao

1.1 ATP Trifosfato de AdenosinaEste composto armazena, em suas ligaes fosfato, parte da energia desprendida pelas reaes exotrmicas e tem a capacidade de liberar, por hidrlise, essa energia armazenada para promover reaes endotrmicas.

Molcula de ATP

ABReao endotrmicaReao exotrmicaCDReao exotrmicaReao endotrmicaATP em ao

2. Fotossntese o principal processo autotrfico realizada pelos seres clorofilados, representados por plantas, alguns protistas, bactrias fotossintetizantes e cianobactrias.Os seres fotossintetizantes so fundamentais para a manuteno da vida em nosso planeta, pois so a base das cadeias alimentares e produzem oxignio.

6CO2 + 12 H2O LUZ E CLOROFILA C6H12O6 + 6O2+6H2OFrmula Geral

Caminho da Fotossntese

2.1 EtapasFotoqumica (reao de claro) Necessita de energia luminosa.OBS.: A clorofila reflete a luz verde e absorve com maior eficincia os comprimento de onda das luzes azul e vermelha.

Qumica (reao de escuro) No necessita de luz, mas sim dos produtos formados na fase fotoqumica.

Etapa IIQUMICAEtapa IFOTOQUMICAESTROMAGlicoseFotossntese em ao

2.2 Etapa FotoqumicaAes: Fotofosforilao e Fotlise da guaReagentes: Luz, H2O, ADP e NADPProdutos:O2 / ATP / NADPH2Local: tilacides

Fotofosforilao adio de fostato (fosforilao) em presena de luz (foto) com a transferncia da energia captada pela clorofila para as molculas de ATP.Fotlise da gua quebra da gua por enzimas localizadas nos tilacides, sob a ao da luz, liberando O2 e formao de NADPH2

Fotlise da gua: quebra da molcula de gua em presena de luzFotofosforilao: adio de fosfato em presena de luzATPADP2 NADPH24 H+ + 4 e- +2 H2O4 H+ + 2 NADP

2.3 Etapa QumicaAes: Ciclo das pentosesReagentes: CO2, ATP e NADPH2Produtos:Carboidratos e H2OLocal: EstromaCiclo de pentosesproposto por Melvin Calvin (1961)Fixao do carbono, elemento presente no meio abitico que passa para o bitico

6C O2 + 12NADPH2 + nATP C6 H12 O6 + 6 H2 O + nADP + nPEquao da etapa qumica

2.5 ObservaesAs partes verdes das plantas, representadas principalmente pelas folhas, so as nicas capazes de realizar fotossntese.O oxignio liberado pela fotossntese realizada pelos eucariontes e cianobactrias provm da gua, e no do gs carbnico (Cornelius van Niel em 1930 bactria vermelhas sulfurosas)Principais tipos de clorofila: a eucariontes e cianobactrias b plantas e algas verdesc algas pardas e diatomceas d algas vermelhasbacterioclorofila bactrias fotossintetizantesO acar produzido na fotossntese parte serve parasintetizar outras molculas orgnicas (sacarose, celulose) utilizada pelas mitocndrias (cerca de 50%),reserva na forma de amido (razes, tubrculos e frutos).

3. QuimiossnteseProcesso em que a energia utilizada na formao de compostos orgnicos, a partir de gs carbnico(CO2) e gua (H2O), provm da oxidao de substncias inorgnicas.Principais bactrias quimiossintetizantes:FERROBACTRIAS oxidao de compostos de ferro.NITROBACTRIAS oxidao da amnia (NH3) ou de nitritos (NO3) (importantes no ciclo do nitrognio).Nitrossomas & Nitrobacter

4. Respirao Processo de sntese de ATP que envolve a cadeia respiratria.TiposAERBIA em que o aceptor final de hidrognios o oxignio.ANAERBIA em que o aceptor final de hidrognio no o oxignio e sim outra substncia (sulfato, nitrato)

Glicose(6 C) C6H12O6FASE ANAERBIAFASE AERBIARespirao em Eucariontes

4.1 Respirao AerbiaUtilizadas por procariontes, protistas, fungos, plantas e animais.Molcula principal: glicose.Etapas:Gliclise (no usa O2).Ciclo de KrebsCadeia respiratria (usa O2)Obs.:Procariontes: gliclise e ciclo de Krebs ocorrem no citoplasma e a cadeia respiratria na membrana.Eucariontes: gliclise ocorre no citossol, e nas mitocndrias o ciclo de Krebs (matriz) e a cadeia respiratria (cristas).

4.1.2 GlicliseFuno: quebra de molculas de glicose e formao do piruvato.Local: citossolProcedimento:Glicose 2 piruvato: liberao de hidrognio e energia.NAD NADH :energia usada na sntese de ATP.O piruvato formado entra na mitocndria e segue para o ciclo de Krebs.

1. Duas molculas de ATP so utilizadas para ativar uma molcula de glicose e iniciar a reao.2. A molcula de glicose ativada pelo ATP divide-se em duas molculas de trs carbonos. 3. Incorporao de fosfato inorgnico e formao de NADH.4. Duas molculas de ATP so liberadas recuperando as duas utilizadas no incio.5. Liberao de duas molculas de ATP e formao de piruvato.Gliclise

4.1.3 Ciclo de KrebsNomes: ciclo do cido ctrico ou cido tricarboxlico.Mentor: Hans Adolf Krebs, 1953)Local: matriz mitocondrialProcedimento:Piruvato acetil : liberao de CO2 e H.Acetil Acetil-coenzima A (acetil-CoA) : entra no ciclo de Krebs.Ciclo de Krebs: liberao de CO2, ATP, NADH, FADH2

Obs.: todo o gs carbnico liberado na respirao provm da formao do acetil e do ciclo de Krebs.

4.1.4 Cadeia respiratriaFuno: formao de ATPLocal: crista mitocondrialProcedimento:Fosforilao oxidativa:transferncia de hidrognios pelos citocromos, formando ATP e tendo como aceptor final o oxignio e a formao de guaObs.: O rendimento energtico para cada molcula de glicose de 38 molculas de ATP.

Glicose (6 C) C6H12O6Total: 10 NADH 2 FADH2 Viso geral do processo respiratrio em clula eucaritica

4.2 Respirao AnaerbiaUtilizada por bactrias desnitrificantes do solo como a Pseudimonas disnitrificans, elas participam do ciclo de nitrognio devolvendo o N2 para a atmosfera. Molcula principal: glicose e nitrato.Frmula:C6H12O6 + 4NO3 6CO2 + 6H2O + N2 + energia

5. FermentaoProcesso anaerbio de sntese de ATP que ocorre na ausncia de O2(solos profundos e regies com teor de O2 quase zero) e que no envolve a cadeia respiratria.Aceptor final: composto orgnico.Seres Anaerbios:ESTRITOS: s realiza um dos processos anaerbios(fermentao ou respirao anaerbia) Ex.: Clostridium tetaniFACULTATIVAS: realizam fermentao ou respirao aerbia.Ex.: Sacharomyces cerevisiaeProcedimento:Glicose degradada em substncias orgnicas mais simples como : cido ltico (fermentao ltica) e lcool etlico (fermentao alcolica)

5.1 Fermentao LticaO piruvato transformado em cido ltico.Realizada por bactrias, fungos protozorios e por algumas clulas do tecido muscular humano.Exemplos:Cibra: fermentao devido insuficincia de O2Azedamento do leite.Produo de conservas.

Glicose (6 C) C6H12O6Fermentao Ltica

5.2 Fermentao AlcolicaO piruvato transformado em lcool etlico.Realizada por bactrias e leveduras.Exemplos:Sacharomyces cerevisiae produo de bebidas alcolicas (vinho e cerveja)Levedo fabricao de po.

Glicose (6 C) C6H12O6Fermentao Alcolica

Glicose (6C) C6H12O6Fermentao Actica

Resumo dos Tipos de fermentao e a respirao

Obrigado!!