BIOLOGIA 1º ANOENSINO MÉDIO

PROF.ª MANUELLA SEREJO

PROF. VIRGÍLIO GUEDES

Unidade IITecnologia

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 7.2ConteúdoRespiração celular

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeConhecer a estrutura e funções da mitocôndria e compreender o funcionamento do ciclo de Krebs e da cadeia respiratória.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Energia

REVISÃO

5

Glicose

REVISÃO

6

Glicólise

REVISÃO

7

Vocês já ouviram falar que a mitocôndria e o cloroplasto foram organismos procariontes que invadiram uma célula eucarionte primitiva? Analisem a imagem a seguir.

Ei! Posso entrar?

Tá bem... se for rapidinho...

Que maneiro aqui dentro!

Só não demora muito...

Você disse que não ia demorar...

Pensando bem... pode ficar o tempo que quiser!

Tenho algo pra você!

Com licença, entrando...

ATP

DESAFIO DO DIA

8

Respiração Celular

Mitocôndria

• As mitocôndrias são organelas complexas presentes apenas em células eucarióticas.

GrânulosMatriz

Crista

Ribossomos

DNA

Membrana externa

Membrana interna

Espaço intermembranoso

Partículas síntetizadoras de ATP

AULA

9

Respiração Celular

Mitocôndria

• A sua função é produzir a maior parte da energia das células, através da respiração celular.

• Possuem o seu próprio material genético.

GrânulosMatriz

Crista

Ribossomos

DNA

Membrana externa

Membrana interna

Espaço intermembranoso

Partículas síntetizadoras de ATP

AULA

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Teoria da endossimbiose

• O surgimento da mitocôndria e do cloroplasto ocorreu com a entrada de um organismo procarioto em algum tipo de célula eucarionte primitiva.

• Ocorreu alguma vantagem adaptativa ao indivíduo “invadido”.

• Beneficiou ambos, se perpetuando, assim, ao longo da história evolutiva.

AULA

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A endossimbiose de mitocôndrias e cloroplastos

AULA

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Estrutura da mitocôndria• São formadas por duas membranas lipoproteicas, sendo uma externa e outra interna:

• Membrana externa: semelhante à de outras organelas, lisa e composta de lipídios e proteínas.

GrânulosMatriz

Crista

Ribossomos

DNA

Membrana externa

Membrana interna

Espaço intermembranoso

Partículas síntetizadoras de ATP

AULA

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Estrutura da mitocôndria

• Membrana interna: é menos permeável e apresenta numerosas dobras, chamadas de cristas mitocondriais.

GrânulosMatriz

Crista

Ribossomos

DNA

Membrana externa

Membrana interna

Espaço intermembranoso

Partículas síntetizadoras de ATP

AULA

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• As cristas mitocondriais se projetam para a parte interna da mitocôndria, um espaço central chamado matriz mitocondrial.

• Na matriz são encontrados os ribossomos, organelas que produzem proteínas necessárias à mitocôndria.

AULA

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Alpha: Estrutura da mitocôndria

AULA

16

Curiosidade:

• Uma característica bastante curiosa dessas estruturas envolve o DNA mitocondrial.

• O DNA da célula em si é composto pelo DNA de ambos os indivíduos parentais, ou seja, metade do DNA de um filho é herdado da mãe e a outra metade do pai.

• O DNA mitocondrial não segue essa regra, ele é herdado exclusivamente da mãe.

AULA

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• Glicólise: ocorre no citoplasma, molécula de glicose (C6H12O6 ) é quebrada e forma o ácido pirúvico (C3H4O3)

• NAD (aceptor de elétrons) recebe elétrons energizados e íons H+ forma NADH.

AULA

18

AULA

19

• Na matriz mitocondrial, as moléculas de acetil-CoA são oxidadas 2CO2 + Coenzima A

• Esse conjunto de reações será necessário para dar início ao ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico.

AULA

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Ciclo de Krebs

• O ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações oxidativas, ou seja, que necessitam de oxigênio.

• Ao longo das oito reações, são liberadas duas moléculas de CO2, elétrons de alta energia e íons de H+.

• O ácido oxalacético é recuperado intacto ao final do processo, pronto para se combinar com outra molécula de acetil-CoA e reiniciar outro ciclo.

AULA

21

Respiração celular

AULA

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Ciclo de Krebs

NADH

NADHNADH

FADH2

NAD+

NAD+

NAD+

FAD

CoA

CoACoAacetil-

oxalacetatocitrato

ADP e grupo de fosfatoATP

AULA

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O que é importante do Ciclo de Krebs?

• Podemos concluir que o ciclo de Krebs é uma reação catabólica porque promove a oxidação do acetilCoA, a duas moléculas de CO2.

• Conserva parte da energia livre dessa reação na forma de coenzimas reduzidas, que serão utilizadas na produção de ATP na fosforilação oxidativa, a última etapa da respiração celular.

AULA

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Fosforilação oxidativa

• A síntese de maior parte do ATP gerado na respiração celular está acoplada à reoxidação das moléculas de NADH e FADH2.

• São liberados elétrons com alto nível de energia, reduzem o gás oxigênio (O2) a moléculas de água.

2NADH + 2H+ + O2 2NAD+ + 2H2O2FADH2 + O2 2 FAD + 2H2O

AULA

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Fosforilação oxidativa

AULA

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Cadeia respiratória• Na membrana interna da mitocôndria há um conjunto de proteínas disposto em sequência que participam da condução dos elétrons de NADH e FADH2 até o gás oxigênio.

• Cada conjunto sequencial de proteínas recebe o nome de cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória.

2eFAD

NADH2

Citocromo bNível

energético Citocromo cCitocromo c

Citocromo a3

2e2e

2H+

O- H2O

2e2e

ATP

ATP

ATP

AULA

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Cadeia respiratória• Terceira e última etapa da respiração celular, processo ocorrido no interior das mitocôndrias e que tem como papel a geração de energia em forma de ATP.

• É na cadeia respiratória que ocorre a maior parte do ATP produzido pelo processo de respiração celular.

2eFAD

NADH2

Citocromo bNível

energético Citocromo cCitocromo c

Citocromo a3

2e2e

2H+

O- H2O

2e2e

ATP

ATP

ATP

AULA

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Rendimento energético na respiração celular

• A energia liberada pelos elétrons com alta energia, obtidos em uma molécula de glicose em sua passagem pela cadeia respiratória, pode formar 26 ATP.

• Soma-se aos 2 ATP formados na glicólise.• E aos 2 ATP formados no ciclo de Krebs.• Obtendo o rendimento máximo da respiração celular: 30 moléculas de ATP por molécula de glicose.

AULA

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DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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1. (UFMS) As mitocôndrias são corpúsculos citoplasmáticos, em geral com forma de bastonetes, extremamente importantes para o funcionamento celular, pois são responsáveis pela:

a) fotossíntese, nas plantas.b) respiração, nas plantas e animais.c) fermentação, nos animais.d) síntese proteica.e) síntese de açúcar.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

31

2. O ciclo de Krebs é uma das etapas da respiração celular e caracteriza-se pela oxidação do acetil-CoA. Esse ciclo ocorre no interior da célula, mais precisamente:

a) no interior dos ribossomos.b) na matriz mitocondrial.c) na membrana mitocondrial interna.d) na membrana mitocondrial externa.e) na membrana do tilacoide.

O que é energia?

RESUMO DO DIA

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Glicose

REVISÃO

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Glicólise

REVISÃO

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Mitocôndria

Ribossomos

GrânulosMatriz

Crista

DNA

Membrana externa

Membrana interna

Espaço intermembranoso

Partículas síntetizadoras de ATP

AULA

35

Endossimbiose

AULA

36

Respiração Celular

AULA

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Desafio do dia

DESAFIO DO DIA

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Como você acha que as nossas células obtêm a energia química necessária à manutenção da vida?Como você explicaria a relação dos alimentos com a produção de energia?

DESAFIO DO DIA

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Vocês já ouviram falar que a mitocôndria e o cloroplasto foram organismos procariontes que invadiram uma célula eucarionte primitiva? Analisem a imagem a seguir.

Ei! Posso entrar?

Tá bem... se for rapidinho...

Que maneiro aqui dentro!

Só não demora muito...

Você disse que não ia demorar...

Pensando bem... pode ficar o tempo que quiser!

Tenho algo pra você!

Com licença, entrando...

ATP

DESAFIO DO DIA

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