METABOLISMO ENERGÉTICO - Editora Opirus · 2017-09-18 · ... 4 ATPs –2 ATPs = 2 ATPs e 2 NADH....
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Prof. Mateus Grangeiro
METABOLISMO
ENERGÉTICO
Respiração celular
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O metabolismo pode ser dividido em:
Metabolismo: conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo; processos que
envolvem a síntese e degradação de moléculas, bem como sua modificação.
(do grego, metábole, “mudança”, “transformação”)
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A “moeda energética” do mundo vivo
Fórmula estrutural do ATP. A adição de um fosfato na molécula de ADP origina o ATP.
As ligações químicas entre os átomos de fosfato do ATP apresentam alta energia.
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A “moeda energética” do mundo vivo
Relação entre o armazenamento de energia na forma de ATP e a sua utilização no metabolismo celular.
O ATP funciona como como uma espécie de “reserva energética”, que pode ser gasta pela célula quando necessário.
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RESPIRAÇÃO CELULAR
Processo de obtenção de energia pela célula através da quebra de compostos orgânicos.
Fermentação: independe do gás oxigênio, quebra parcial da glicose.
Respiração aeróbia: depende do gás oxigênio, quebra completa da glicose.
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RESPIRAÇÃO CELULAR
A respiração celular aeróbia pode ser resumida na seguinte equação:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O + energia
I. Glicólise – Quebra de uma molécula de glicose em duas moléculasde ácido pirúvico.
II. Ciclo de Krebs – Conjunto de reações que formam:CO2, H2O, NADH e FADH2
III. Cadeia Respiratória – Produção de moléculas de ATP.
Etapas da respiração celular:
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1º ETAPA - GLICÓLISE
Representação esquemática simplificada da glicólise.
Ocorre no citosol.
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GLICÓLISE
GLICOSE (6C)
2 NAD+ 2 NADH
4 ADPs 4 ATPs2 ATPs 2 ADPs
2 ÁCIDOS PIRÚVICOS (3C)
Saldo: 4 ATPs – 2 ATPs = 2 ATPs e 2 NADH.
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“Carreadores especializados em transportar elétrons e átomos de hidrogênio”
“pacote de
energia”
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MITOCÔNDRIA
Representação esquemática de uma mitocôndria com uma parte removida para
visualizar seus componentes internos.
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2º ETAPA - CICLO DE KREBS
Representação esquemática do ciclo de Krebs. Valores correspondentes ao ciclorealizado a partir de uma molécula de ácido pirúvico.
Ocorre na matriz mitocondrial.
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Formação do Acetil
C3H4O3 (3C)
(Ácido Pirúvico)
Acetil (2C)
Acetil-CoA (2C)
1 CO2 + 1 NADH
Saldo: 1 CO2 e 1 NADH (x2).
Coenzima A (CoA)
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CICLO DE KREBS
Ácido
Oxalacético (4C)
Ácido Cítrico (6C)
5C4C
1 CO2 e 1 NADH
1 NADH , 1 FADH2
Saldo: 3 NADH, 2 CO2, 1 FADH2 e 1 ATP* (x 2).
1CO2 e 1NADH
Acetil-CoA (2C)
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3º ETAPA – CADEIA RESPIRATÓRIA
Esquema representativo da cadeia respiratória. O gás oxigênio é o aceptor final de
elétrons, formando água.
Ocorre nas cristas mitocondriais.
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ACOPLAMENTO QUIMIOSMÓTICO
Fonte: Alberts.
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Para produzir ATP, a ATP sintase
utiliza o potencial de difusão dos
íons H+ que haviam sido
forçados a se acumular no
espaço entre as membranas
mitocondriais durante a Cadeia
Respiratória.
O acomplamento quimiosmótico
explica a produção de ATP.
Peter Mitchell.Nobel de Química em 1978.
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ESTIMATIVA DO RENDIMENTO DE ATP
GLICÓLISE:
4 ATP’s – 2 ATP’s 2 ATP’s
2 NADH (x 1,5* ATP’s) 3 ATP’s
FORMAÇÃO DO ACETIL:
1 NADH (x 2) (x 2,5 ATP’s) 5 ATP’s
CICLO DE KREBS:
1 ATP (x 2) 2 ATP’s
3 NADH (x 2) (x 2,5 ATP’s) 15 ATP’s
1 FADH2 (x 2) (x 1,5 ATP’s) 3 ATPs
Total: 30 ATP’s
Essas razões de 1,5 e 2,5 para a oxidação mitocondrial de NADH e FADH2 são “valores consensuais”.Considerando que essas razões podem mudar dependendo das condições metabólicas, tais estimativas dorendimento de ATP são aproximadas.
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PROCESSOS FERMENTATIVOS
O processo de fermentação é uma via anaeróbia de síntese de ATP, ou seja, ocorre sem a presença de oxigênio.
Leveduras
Bactérias e células musculares
Destinos anaeróbicos do Ácido Pirúvico: