Metabolismo Celular: Respiração e Fotossíntese

Metabolismo Celular:
Respiração e Fotossíntese
Nutrição
Prof. João Ronaldo Tavares de Vasconcellos Neto
MAR/2011
Respiração Celular
• A maioria dos seres vivos produz ATP por
meio da respiração celular;
• É um processo de Oxidação;
• Neste processo moléculas de ácidos
graxos e glicose são degradados,
principalmente glicose.
Respiração Celular
C2H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
Respiração Celular
• A degradação de glicose e ácidos graxos
forma moléculas de água (H2O) e gás
carbônico (CO2);
• Com liberação de energia;
• Armazenada em moléculas de ATP apartir
de ADP + Pi.
Respiração Celular
Respiração Celular
• Essa reação é capaz de liberar cerca de
686 kcal/mol;
• Essa energia é liberada de uma só vez?
Não. Na respiração a energia é liberada pouco
a pouco e armazenada em ATP.
Respiração Celular
Respiração Celular
• Cálculos mais recentes apontam para um
rendimento de 36 a 38 ATP’s a partir de
ADP + Pi.
• O rendimento é de 32%. Maior que o
melhor motor criado pelo Homem.
Respiração Celular
C6H12O6 + 6O2 + 30 ADP + Pi
6CO2 + 6H2O + 30ATP
Respiração Celular
• A degradação da glicose na Respiração
Celular ocorre em três etapas:
►Glicólise
►Ciclo de Krebs
►Fosforilação oxidativa
Glicólise
• Significa quebra do açúcar;
• Ocorre no citosol;
citosol
• Etapa anaeróbica;
• Seqüência de 10 reações catalisada por
enzimas que geram duas moléculas de ácido
pirúvico (C3H4O3).
Glicólise
• Forma duas moléculas de ácido pirúvico;
• Libera 4 elétrons com alto nível de energia;
• Libera 4 íons H+;
• Libera 2 NADH (dinucleotídio de nicotinamida-adenina);
• Libera 4 ATP’s. (Saldo liquido são 2 ATP’s)
Glicólise
Ciclo de Krebs
• Desvendado por Adolf Krebs em 1953;
• Também chamado de Ciclo do ácido cítrico ou
Ciclo do ácido tricarboxílico;
lico
• Utiliza as moléculas de ácido pirúvico
produzidas na glicólise;
• Esta etapa ocorre na matriz mitocondrial;
Ciclo de Krebs
Glicose
Glicó
Glicólise
ATP
Ácido
Pirú
Pirúvico
NADH
ATP
Respirató
ória
Cadeia Respirat
Ciclos de
Krebs
NADH
H2O
O2
CO2
ATP
Ciclo de Krebs
• Ácido pirúvico reage imediatamente com a
substância denominada coenzima A
(CoA);
• Nessa reação é formada uma molécula de
acetilcoenzima A (acetilCoA)
Ciclo de Krebs
• Formação de NADH e FADH (dinucleotídio de flavinaadenina);
• 2 CO2;
• 3 NADH;
• 1FADH2;
• 1 GTP (trifosfato de guanosina).
Ciclo de Krebs
Fosforilação Oxidativa
• Gera a maior parte do ATP na respiração;
• A liberação de energia esta ligada a reoxidação
de NADH e FADH2;
• Na reoxidação são liberados os elétrons de alto
nível de energia;
• A energia é liberada gradativamente.
Fosforilação Oxidativa
• O termo fosforilação oxidativa refere-se á
produção de ATP;
• É oxidativa por ocorrer diversas reações
de oxidação em seqüência.
Fosforilação Oxidativa
• Cadeia Respiratória
►Formada por quatro grandes complexos
protéicos;
►Dentre os componentes desse complexo
destacam-se os citocromos;
citocromos
ªI, II, III e IV;
IV
ªProteínas carreadoras de elétrons.
Sintetase do ATP
• Teoria quimiosmótica de produção do
ATP:
► Os íons H+ “bombeados a força” no espaço
entre membranas mitocondriais tendem a se
difundir para a matriz mitocondrial;
►Este processo só ocorre por meio de uma
estrutura protéica denominada: sintetase do
ATP;
Sintetase do ATP
►O acumulo de H+ no espaço entremembranas gera
um potencial eletroquimico;
►A difusão dos íons a favor do gradiente de
concentração gera uma força, chamada de força
protomotiva;
protomotiva
►A energia da difusão (força protomotiva) gera força
mecânica e em seguida energia química na ligação
de um Pi a um ADP para formar um ATP.
ESTUDEM!!