PROCESSOS DE PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE OBTENÇÃO DE

ENERGIAENERGIA

METABOLISMO CELULAR

Metabolismo conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo.

Reagentes Produtos

Energia

DE ONDE VEM ESSA ENERGIA? A energia necessária para a realização de

reações químicas do organismo vem da quebra de moléculas, principalmente carboidratos - glicosecarboidratos - glicose.

Outras moléculas também podem ser fonte de energia para a célula: lipídeoslipídeos, proteínas proteínas e ácidos nucléicos ácidos nucléicos.

ONDE A ENERGIA FICA ARMAZENADA?

Nas ligações químicas entre os fosfatos da molécula de ATP.

ATP: Adenosina Tri-fosfato ou Trifosfato de Adenosina.

AdeninaAdenina

PentosePentose

ATPATP

Ribose

P P P

2kca

l/m

ol

7kca

l/m

ol

7kca

l/m

ol

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.

AdeninaAdenina

PentosePentose

ATP ADP + PATP ADP + PEnergiaEnergia

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.

SERES HETERÓTROFOS

Não “produzem o próprio alimento”. Não conseguem transformar energia, logo

precisam adquirir substratos que liberem energia quando são quebrados.

RESPIRAÇÃO CELULAR

CAPÍTULO 09

Reações que resultam em liberação de energia através da quebra da molécula de glicose.

RESPIRAÇÃO CELULAR

Pode ser de dois tipos:

Respiração Respiração anaeróbiaanaeróbia sem a utilização de O2, também chamada de FERMENTAÇÃOFERMENTAÇÃO.

Respiração aeróbiaRespiração aeróbia com a utilização de O2.

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 2ATPs2ATPs

FERMENTAÇÃO

Os principais tipos são:- Fermentação AlcoólicaFermentação Alcoólica- Fermentação LácticaFermentação Láctica

FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Realizada por leveduras (fungos

unicelulares). Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e

Etanol (C2H5OH). Utilização humana: produção de pães, bolos

e bebidas alcoólicas.

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

RESPIRAÇÃO AERÓBIA

Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio.

Rendimento: 38 ATPs 38 ATPs por molécula de glicose quebrada.

Dividida em duas partes:

RESPIRAÇÃO AERÓBIA

Fase anaeróbiaFase anaeróbia (glicólise): (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.

Fase aeróbiaFase aeróbia (oxidação do ácido (oxidação do ácido pirúvico, ciclo de Krebs, fosforilação pirúvico, ciclo de Krebs, fosforilação oxidativa e cadeia transportadora de oxidativa e cadeia transportadora de elétrons)elétrons): requer a presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias

NÃO ESQUEÇA! NÃO ESQUEÇA! Redução – reação química que leva ao ganho de energia. Oxidação – reação química que leva a perda de energia.

EQUAÇÃO GERAL

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

GLICÓLISE – PROCESSO CITOPLASMÁTICO

NADNAD: substância que atua como coenzima e que recebe elétrons e hidrogênios sendo reduzida a NADH2.

Membrana interna

Membrana externa

Matriz Mitocondrial

Oxidação do ácido pirúvico

Ciclo de Krebs

Fosforilação oxidativa e cadeia respiratória

Crista Mitocondrial

PROCESSOS MITOCONDRIAIS

OXIDAÇÃO DO ÁCIDO PIRÚVICO

Importante!Importante! Duas moléculas de ácido

pirúvico passam pelo processo de oxidação,

produzindo duas moléculas de acetil -

CoA

CICLO DE KREBS

Importante!Importante! Duas moléculas de acetil -

CoA passam pelo ciclo de Krebs. Portanto, os

resultados apresentados devem ser considerados

sempre em dobro.

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA E CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS

-NADH2 e FADH2 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)

E O GÁS OXIGÊNIO?

O gás oxigênio (O2) é o aceptor final de hidrogênios que se soltam das moléculas de NADH2 e FADH2.

A formação das moléculas de água (H2O) se dá porque os hidrogênios liberados são recebidos pelas moléculas de O2.

OS NUTRIENTESE O METABOLISMOENERGÉTICO

SALDO ENERGÉTICO DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA

Glicólise – 2 ATPs e 2 NADH2

Oxidação do ácido pirúvico – 2 NADH2

Ciclo de Krebs – 6 NADH2, 2 FADH2 e 2 ATPs2 ATPs

Fosforilação oxidativa e cadeia respiratória - cada NADH2 gera 3 ATPs = 30 ATPs30 ATPs (10 NADH2)

- cada FADH2 gera 2 ATPs = 4 ATPs4 ATPs (2 FADH2)

TOTAL = 38 ATPsTOTAL = 38 ATPs

FOTOSSÍNTESECAPÍTULO 10

Reações químicas que resultam na

transformação da energia luminosa do sol em

energia química orgânica

FOTOSSÍNTESE

Energia solar transformada em energia química.

CO2 + H2O C6H12O6 + O2

LuzLuz

ClorofilaClorofila

CLOROPLASTO

Organela presente nos autótrofos fotossintetizantes eucariotos onde encontramos a clorofila.

ClorofilaClorofila pigmento necessário para a realização da fotossíntese.

FOTOSSÍNTESE

Todo o processo é dividido em duas etapas: Fase clara Fase clara ou etapa fotoquímica etapa fotoquímica Fase escura Fase escura ou fase química fase química

Obs.: a fase escura da fotossíntese não necessita de ativação luminosa para acontecer, mas utiliza os produtos provenientes da fase clara.

FASE CLARA

Ocorre nas membranas dos tilacóides. É necessária a presença da luz para que

ocorra.

Acontecem dois processos:- Fotofosforilação- Fotólise da água.

FOTOFOSFORILAÇÃO

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

ee--

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

ee--

ee--

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

ee--

ee--

ee--

ATPATP

ATPATP

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.

FOTÓLISE DA ÁGUA

Quebra da água pela energia da luz.

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 NADPH2

NADPH2

FIM DA FASE CLARA

Produtos:

ATPs fosforilação NADPH2 fotólise da água

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.

++

++ATPATP

ATPATP

GGLLIICCOOSSEE