Fotossíntese e Respiração Celular

Fotossíntese
e
Respiração Celular
CLAUDIO GIOVANNINI
Metabolismo Celular
• Metabolismo  conjunto de reações
químicas que ocorrem no organismo.
• Reagentes
Energia
Produtos
De onde vem essa energia?
• A energia necessária para a realização de
reações químicas do organismo vem da
quebra de moléculas, principalmente
carboidratos.
• Outras moléculas também podem ser fonte
de energia para a célula: lipídeos, proteínas
e 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.
ATP
Adenina
Pentose
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.
ATP
Energia
Adenina
Pentose
ADP + P
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.
Seres Heterótrofos
• Não “produzem o próprio alimento”.
• Não conseguem transformar energia, logo
precisam adquirir substratos que liberem
energia quando são quebrados.
Fotossíntese
• Energia solar transformada em energia
química.
CO2 + H2O
Luz
Clorofila
C6H12O6 + O2
Cloroplasto
• Organela
presente
nos
autótrofos
fotossintetizantes
eucariotos
onde
encontramos a clorofila.
• Clorofila  pigmento necessário para a
realização da fotossíntese.
Fotossíntese
Todo o processo é dividido em duas etapas:
• Fase clara ou etapa fotoquímica
• Fase escura ou 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:
- Fosforilação
- Fotólise da água.
Fosforilação
• Uma
série
de
reações
químicas
desencadeadas pela ação luminosa que
resulta na produção de ATP.
A luz solar incide na molécula de
clorofila. Essa molécula armazena
essa energia e elétrons são liberados.
e-
Esse elétron é passado para uma
proteína transportadora presente
na membrana dos tilacóides.
e-
e-
Dessa proteína, o elétron é passado para
outras proteínas transportadoras presentes
na membrana dos tilacóides.
e-
e-
Quando
o
elétron pula de
uma
proteína
para
outra,
energia
é
liberada e ATPs
são produzidos.
ATP
e-
ATP
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.
+
+
ATP
ATP
G
L
I
C
O
S
E
Pausa para respiração...
Respiração Celular
Reações que resultam em
liberação de energia através
da quebra da molécula de
glicose.
Respiração Celular
Pode ser de dois tipos:
• Respiração anaeróbia  sem a utilização de
O2, também chamada de
FERMENTAÇÃO.
• Respiração aeróbia  com a utilização de
O 2.
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 2ATPs
Fermentação
• Os principais tipos são:
- Fermentação Alcoólica
- Fermentação Láctica
Fermentação Alcoólica
• Realizada por leveduras.
• Produtos finais da quebra da glicose: CO2 e
Etanol (C2H5OH).
• Utilização humana: produção de pães, bolos
e bebidas alcoólicas.
2 NADH2
2 ATP
2 NAD
2 ADP + 2P
+
+
4 ADP + 4P
2 NAD
4 ATP
2
NADH2
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
2 ATP
2 ADP + 2P
2 NAD
4 ADP + 4P
4 ATP
2 NADH2
Respiração Aeróbia
• Processo pelo qual a glicose é degradada em
CO2 e H2O na presença de oxigênio.
• Rendimento: 38 ATPs por molécula de
glicose quebrada.
• Dividida em duas partes:
Respiração Aeróbia
•
Fase anaeróbia (glicólise): não necessita
de oxigênio para ocorrer e é realizada no
citoplasma.
•
fase aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia
transportadora de elétrons): requer a
presença de oxigênio e ocorre dentro das
mitocôndrias
Equação Geral
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Mitocôndria
Crista Mitocondrial
Matriz Mitocondrial
Membrana externa
Membrana interna
Glicólise
2 ATP
2 ADP + 2P
2 NAD
4 ADP + 4P
4 ATP
2 NADH2
Co-Enzima A
2 NAD
2 NADH2
+
Piruvato
CO2
Acetil-CoA
Ciclo de Krebs
+
3 NAD
FADH2
3 NADH2
FAD
ATP
ADP + P
NAD
+
NADH2
H+ H+
2 eFAD
H2O
+
ATPs
Cadeia
Transportadora
de Elétrons
2 e-
+
O
O--
Fim...
Fotossíntese
e
Respiração Celular
CLAUDIO GIOVANNINI