Metabolismo de carboidratos II

Tamanho: px
Começar a partir da página:

Download "Metabolismo de carboidratos II"

Transcrição

1 Metabolismo de carboidratos II A U L A 16 objetivos Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: Entender os processos de oxirredução dos componentes da cadeia transportadora de elétrons. Compreender o processo de síntese de ATP.

2 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II INTRODUÇÃO Da história contada na aula anterior podemos extrair as idéias fundamentais que explicam como a energia contida no alimento pode ser transformada em ATP nas células, na presença de oxigênio. O pigmento respiratório de MacMunn ou os citocromos de Keilin; o processo de transferência de elétrons; a relação entre a oxidação de hexoses e a fosforilação de Belitser e Tsybakova; o conceito de ligações fosfato de alta energia de Lipmann; a esterificação de fosfato acoplado à oxidação na mitocôndria de Kennedy e Lehninger; o papel do NADH de Lehninger: esses são apenas alguns personagens importantes e essas pistas nos dão uma idéia do que acontece nas nossas células. Agora vamos passo a passo mostrar com mais detalhes esse processo conhecido como cadeia transportadora de elétrons. CONCEITOS INICIAIS Alimento A cadeia transportadora de elétrons (CTE) é um conjunto de reações que ocorre nas cristas mitocondriais (ver Aula 14) e fornece energia para outro processo, a fosforilação oxidativa. Cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa são, portanto, eventos relacionados, ou melhor, acoplados. Entretanto, cada um deles pode ocorrer independentemente e tem componentes e produtos diferentes. A cadeia transportadora de elétrons resulta na síntese de água A fosforilação oxidativa resulta na síntese de ATP Energia para o corpo Figura 16.1: O fluxograma mostra que a energia usada pelo corpo em suas diversas atividades é, em última análise, energia química do alimento. Esta energia é primeiro convertida em NADH e FADH 2 e, posteriormente,convertida em ATP. ATP é energia química disponível e acessível para as atividades celulares. A cadeia transportadora de elétrons utiliza os aceptores (NADH e FADH 2 ) reduzidos em outras vias metabólicas tais como glicólise ou ciclo do ácido cítrico. A síntese de ATP por fosforilação oxidativa é dependente da energia gerada durante o transporte de elétrons da cadeia mitocondrial. Antes de começar a explicar como isso acontece, vamos calcular o saldo de NADHs, FADH 2 e ATPs que temos no processo de respiração celular após a quebra total de uma molécula de glicose (glicólise e ciclo do ácido cítrico). Tente fazer isso, olhando as aulas anteriores de glicólise (Aulas 10 e 11) e ciclo do ácido cítrico (Aula 14). 66 CEDERJ

3 E agora confira o resultado que você encontrou. Durante a glicólise saldo de 2 ATPs e 2 NADHs. No ciclo do ácido cítrico saldo de 2 ATPs (1 para cada volta no ciclo), 6 NADHs (3 para cada volta no ciclo) e 2 FADH 2 (1 para cada volta no ciclo). O que foi gerado no ciclo do ácido cítrico encontra-se na matriz mitocondrial, onde ele acontece. O que foi gerado na glicólise está no citoplasma da célula. Portanto, para que o NADH, reduzido durante a glicólise, possa estar disponível para a cadeia transportadora de elétrons, ele precisa atravessar as membranas mitocondriais, particularmente a interna, que é menos permeável. Para isso, existem transportadores específicos na membrana interna mitocondrial. O NADH glicolítico pode entrar na mitocôndria por dois caminhos diferentes, ou seja, existem dois transportadores capazes de carregar esta molécula do citoplasma para a matriz mitocondrial. Estes transportadores são chamados lançadeira malato-aspartato e lançadeira do glicerofosfato. AULA 16 MÓDULO 4 AS LANÇADEIRAS A lançadeira malato-aspartato Este sistema usa as moléculas de malato e aspartato para transportar os hidrogênios que estão associados ao NADH no citoplasma da célula. Envolve também outras moléculas normalmente presentes na matriz mitocondrial e no citoplasma. Um hidrogênio ligado ao NADH é transferido para o oxaloacetato (que você já conhece), formando malato no citoplasma da célula. A membrana interna mitocondrial tem um transportador de malato do tipo ANTIPORTA que leva o malato do citoplasma para dentro da mitocôndria e, simultaneamente, transporta α - cetoglutarato da matriz mitocondrial para o citoplasma. Na matriz mitocondrial, o malato volta a oxaloacetato, transferindo o hidrogênio para o NAD + mitocondrial, formando novamente NADH. Note que apenas os hidrogênios foram transportados. O NAD + citoplasmático não é capaz de atravessar a membrana interna mitocondrial. Como resultado da transferência do hidrogênio para formar NADH, o malato volta a ser oxaloacetato na matriz mitocondrial. Este oxaloacetato é convertido em aspartato, que pode então sair da mitocôndria por um transportador (antiporta) que, em troca, transfere glutamato do citoplasma para a matriz mitocondrial (o resumo do mecanismo de transporte pode ser A N T I P O R T A Reveja as aulas de transporte através de membranas em Biologia Celular I. CEDERJ 67

4 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II visto na Figura 16.2). Assim, todo NADH reduzido na glicólise (dois NADH) pode estar disponível na matriz mitocondrial para participar da cadeia transportadora de elétrons. Figura 16.2: Lançadeira malato-aspartato. A lançadeira do glicerofosfato O segundo caminho para entrada dos elétrons na matriz mitocondrial é a lançadeira do glicerofosfato ou fosfoglicerol. Nesse caso, os hidrogênios associados ao NADH reduzido na glicólise são transferidos para a diidroxiacetona-fosfato (DHAP) formando o 3- fosfoglicerol no citoplasma. A enzima que catalisa esta reação é a 3-fosfoglicerol desidrogenase. A enzima flavoproteína desidrogenase catalisa a transferência deste hidrogênio para o FADH 2 (o resumo do mecanismo de transporte está na Figura 16.3). Diidroxiacetona fosfato Figura 16.3: Lançadeira do glicerolfosfato. 68 CEDERJ

5 Assim, cada NADH reduzido na glicólise será transformado em FADH 2 para participar da CTE na mitocôndria. Neste caso, portanto, temos uma diferença essencial quanto ao saldo de ATPs após a CTE. Lembre que cada NADH gera energia suficiente para a síntese de 3 ATPs, enquanto o FADH 2 apenas para 2 ATPs. Agora temos todo NADH na matriz mitocondrial. Além do FADH 2, é claro. Estes aceptores são o ponto de partida para a síntese de ATP. Cada NADH que transfere seus hidrogênios para a cadeia transportadora gera energia suficiente para a síntese de 3 moléculas de ATP. Cada FADH 2 gera energia para a síntese de apenas 2 moléculas de ATP. AULA 16 MÓDULO 4 Agora faça os cálculos... quando uma molécula de glicose sofre oxidação completa, quantas moléculas de ATP podem ser geradas por fosforilação oxidativa? Quantas moléculas foram geradas por fosforilação no nível do substrato, na glicólise e no ciclo do ácido cítrico? Qual o total de moléculas de ATP sintetizado por molécula de glicose durante o processo completo de respiração celular? Se você chegou a 38 moléculas de ATP, ótimo (veja Tabela 16.1). Tabela 16.1: Balanço energético da respiração celular em cada uma das etapas a partir da oxidação completa de uma molécula de glicose. Etapa da respiração celular Glicólise Piruvato Acetil-CoA Ciclo do ácido cítrico Fosforilação substrato 2 ATP 2 ATP Fosforilação oxidativa 2NADHx3= 2NADHx3= 6NADHx3 = 2FADH 2 x2 = 6 ATP 6ATP 18 ATP 4 ATP Total = Você já sabe que se o NADH gerado durante a glicólise for transportado pela lançadeira do glicerofosfato, uma molécula de ATP terá que ser utilizada para o transporte. Assim, dois ATPs serão gastos para levar as duas moléculas de NADH reduzidas na glicólise para a matriz mitocondrial. Neste caso, do total de 38 moléculas de ATP teremos apenas 36 moléculas de ATP, após a degradação completa de uma molécula de glicose. Você encontrará em alguns livros 36 ATPs e CEDERJ 69

6 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II em outros 38 ATPs, como produto final da respiração celular. Agora, você já sabe de onde vem esta aparente discrepância. Além disso, após 1991, verificou-se que a relação de 3 ATPs por NADH e 2 ATPs por FADH 2 não é exata. Alguns trabalhos mostraram que a relação é de 2,5 moléculas de ATP para cada NADH reoxidado na cadeia transportadora de elétrons e de 1,5 molécula de ATP para cada FADH 2. A CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS (CTE) Agora vamos à cadeia transportadora de elétrons mitocondrial. Sua organização e seu mecanismo de funcionamento se assemelham à cadeia transportadora de elétrons presente no cloroplasto que vimos nas aulas de fotossíntese (Aula 6). Na membrana interna mitocondrial existem partículas organizadas em uma seqüência definida. Esta organização obedece a um padrão baseado no potencial redox de cada um dos componentes. Alguns componentes são complexos protéicos integrais de membrana, outros são componentes móveis. Os componentes da cadeia transportadora de elétrons Como já vimos anteriormente, a membrana interna mitocondrial é rica em proteínas. A maior parte dessas proteínas é componente da cadeia transportadora de elétrons. As proteínas estão organizadas em quatro complexos protéicos responsáveis pelas reações de oxirredução que ocorrem nesta membrana. São eles: Complexo I também chamado NADH desidrogenase ou NADH: CoQ oxidorredutase. Complexo II também chamado succinato desidrogenase ou succinato: CoQ oxidorredutase. Complexo III também chamado citocromo bc 1. Complexo IV também chamado citocromo oxidase. Além desses complexos protéicos, existem dois componentes móveis da cadeia: a ubiquinona (também chamada coenzima Q e representada como UQ ou CoQ) e o citocromo c. 70 CEDERJ

7 A seqüência de transporte de elétrons Vejamos agora mais detalhadamente cada um dos complexos protéicos e o papel que eles desempenham na cadeia transportadora de elétrons. AULA 16 MÓDULO 4 O complexo I - NADH desidrogenase ou NADH: CoQ oxidorredutase O complexo I tem atividade NADH desidrogenase, ou seja, usa NADH como substrato para uma reação de desidrogenação. Este complexo apresenta, como co-fator, flavina mononucleotídeo (FMN), além de centros ferro-enxofre. Sua estrutura protéica é composta por mais de 30 subunidades totalizando uma massa molecular de aproximadamente 850 kda. No complexo o percurso dos elétrons é: NADH FMN Fe-S UQ FeS UQ O alvo final dos elétrons é a ubiquinona (UQ). O complexo transporta dois elétrons para a ubiquinona e quatro prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar. Figura 16.4: O complexo I da cadeia transportadora de elétrons. Os elétrons são transferidos do NADH para o FMN, formando FMNH 2. Dois elétrons percorrem ainda os centros ferroenxofre até atingirem a ubiquinona. Quatro prótons são bombeados da matriz mitocondrial para o espaço entre as membranas interna e externa. Fonte: Garret & Grisham. Biochemistry. 2ª ed. fig Saunders College Publishing. Disponível online em: CEDERJ 71

8 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II O complexo II - succinato desidrogenase ou succinato: CoQ oxidorredutase O complexo II é um complexo independente, que aceita elétrons apenas do FADH 2 e os transfere também para a ubiquinona. O complexo está presente na membrana interna mitocondrial e também participa do ciclo de Krebs através de sua atividade succinato desidrogenase. Na sua estrutura estão presentes quatro cadeias polipeptídicas, incluindo duas proteínas ferro-enxofre e flavoproteínas 2 (FP 2 ) onde o FAD (flavina dinucleotídeo) encontra-se covalentemente ligado. Você já sabe, das aulas de fotossíntese, que existem diferentes tipos de centros ferro-enxofre ligados a proteínas. Estes podem ser do tipo 4Fe-4S, 3Fe-4S ou 2Fe-2S (ver ferredoxina, na Aula 6 do módulo fotossíntese), dependendo do número de átomos de ferro e de enxofre presentes nos complexos. A reação que ocorre no complexo é a seguinte: Succinato + UQ Fumarato + UQH 2 O percurso dos elétrons é o seguinte: Succinato FADH 2 2Fe 2+ UQH 2 Figura 16.5: O complexo II da CTE. Este complexo recebe os elétrons do FADH 2 reduzido no ciclo do ácido cítrico e os transfere para a ubiquinona através de seu centro ferro-enxofre. Fonte: Garret & Grisham. Biochemistry. 2ª ed. fig Saunders College Publishing. Disponível online em: cmg/slides_download.html Entretanto, a ubiquinona (UQ) pode ser parcialmente reduzida e formar um radical semiquinona (UQH * ). A redução deste radical leva à formação de ubiquinol (UQH 2 ). Em condições fisiológicas, a quantidade de semiquinona formada é muito pequena, pois toda semiquinona é rapidamente convertida a ubiquinol (veja Figura 16.6). 72 CEDERJ

9 Em situações especiais pode haver um acúmulo de semiquinona, que é considerado um radical livre e, portanto, é capaz de reagir fortemente com várias biomoléculas, causando danos à sua estrutura. A cadeia transportadora de elétrons é, em potencial, um dos caminhos pelos quais os radicais livres são gerados. AULA 16 MÓDULO 4 Figura 16.6: Ubiquinona é parcialmente reduzida formando um radical semiquinona que é novamente reduzido, formando ubiquinol. O complexo III - citocromo bc 1 O principal componente do complexo III é uma proteína transmembrana chamada citocromo b. Você conheceu a história dos citocromos na aula anterior. Este citocromo se caracteriza por apresentar como grupo prostético um grupamento heme b L e outro grupamento heme b h. Estas moléculas são apresentadas na Figura 16.7 e distinguem-se pelos diferentes tipos de citocromo apenas nas cadeias laterais (ver Figura 16.7).! Se você não se lembra do conceito de grupo prostético, volte às aulas de proteínas, em Bioquímica I. A B C Figura 16.7: O grupamento heme ou ferro-protoporfirina IX é o grupo prostético dos citocromos. A) molécula encontrada no citocromo b; B) a molécula encontrada no citocromo c; C) a molécula encontrada no citocromo. CEDERJ 73

10 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II! Para relembrar o conceito de unidades isoprenóides, veja aula de outros lipídeos em Bioquímica I. O ciclo Q A coenzima Q (CoQ) ou ubiquinona (Q ou UQ) passa seus elétrons para o citocromo c (e bombeia prótons) num ciclo redox único chamado ciclo Q. A coenzima Q é uma benzoquinona ligada a várias unidades isoprenóides (normalmente 10 em células de mamíferos e 6 em bactérias). A cauda isoprenóide dá à molécula seu caráter apolar, que permite à CoQ difundir-se rapidamente pela membrana interna mitocondrial. A CoQ tem a habilidade de aceitar um par de elétrons (aceptor dieletrônico) e passá-los, um de cada vez, através de um intermediário semiquinona até o complexo III. Isso ocorre em duas etapas: a primeira etapa é a migração do ubiquinol (UQ 2 ) para o sítio Qp da citocromo c redutase. Dois elétrons e dois prótons são liberados, resultando em uma oxidação a um intermediário semiquinona (UQH * ) e, finalmente, à ubiquinona (UQ), que pode deixar o sítio e entrar no pool da membrana. Um elétron é passado a uma proteína ferro-enxofre através do citocromo c 1 e, finalmente, ao citocromo c móvel no espaço intermembranas. O outro elétron passa através dos citocromos bl e bh, reduzindo a ubiquinona a semiquinona no sítio Q n da enzima. A primeira etapa do ciclo Q pode ser resumida através da seguinte equação: UQH 2 + CITOCROMO C (oxidado) UQH * + 2H + CITOCROMO C (reduzido) Na segunda etapa do ciclo, outro ubiquinol (UQ 2 ) entra no sítio Q p e é oxidado a ubiquinona, doando um novo par de elétrons para o citocromo c. Entretanto, desta vez o segundo elétron é usado para reduzir o intermediário semiquinona a ubiquinol, bombeando dois prótons da matriz para o espaço intermembranas e retornando ubiquinol para o pool da membrana. O resultado final dessas reações é o bombeamento de quatro prótons para cada molécula de ubiquinol que é oxidada. A razão para a complexidade deste processo é que a cadeia precisa transferir dois elétrons do ubiquinol para duas moléculas carreadoras de um elétron (aceptor monoeletrônico), o citocromo c. A segunda etapa do ciclo Q pode ser resumida na equação a seguir: UQH 2 + UQH*+ 2H + + CITOCROMO (oxidado) UQH 2 + 2H + + UQ + CITOCROMO (reduzido) 74 CEDERJ

11 O resumo do ciclo está no Esquema 16.1, a seguir: UQH 2 + CITOCROMO C (ox.) UQH * + 2H + fora + CITOCROMO C (reduz.) AULA 16 MÓDULO 4 UQH 2 + UQH * + 2H + dentro+ CITOCROMO C (ox.) UQH 2 + 2H + fora + UQ + CITOCROMO C (reduz.) UQH 2 + 2H + dentro+ 2 CITOCROMO C (ox.) 2e - 4 H + fora + 2 CITOCROMO C (reduz.) + UQ Na Figura 16.8, apresentamos um esquema do ciclo Q. A B Figura 16.8: O ciclo Q. Em A, a primeira etapa do ciclo com a transferência de dois elétrons do ubiquinol para o citocromo c e a formação do intermediário semiquinona. Em B, a segunda etapa do ciclo com a transferência de elétrons de outro ubiquinol, formando ubiquinona. Quatro prótons são bombeados da matriz para o espaço intermembranas. Cyt c = citocromo c. O complexo IV - citocromo oxidase Na seqüência da cadeia transportadora temos até agora dois citocromos reduzidos. Eles são componentes móveis da cadeia que, em seguida, sofrerão oxidação, enquanto passam seus elétrons para o próximo componente, o complexo IV, também chamado citocromo oxidase. Essa enzima é composta de dez subunidades, mas grande parte da sua estrutura ainda hoje é desconhecida. Sabe-se que a citocromo oxidase utiliza dois hemes (a e a 3 ) e dois sítios de cobre. O papel da citocromo oxidase é aceitar elétrons do citocromo c e usá-los para reduzir o oxigênio, formando duas moléculas de água. O complexo é responsável também pelo último ponto de bombeamento de prótons da cadeia. 4 CITOCROMO C (red.) + 4H + + O 2 4CITOCROMO (ox.) + 2H 2 O CEDERJ 75

12 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II Figura 16.9.a: A organização molecular do heme e átomos de cobre no complexo IV. Figura 16.9.b: O complexo IV ou citocromo oxidase ou citocromo a, a 3. A redução de uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água requer quatro elétrons. Entretanto, o citocromo c, como vimos anteriormente, transporta apenas um elétron de cada vez. A redução incompleta do oxigênio pode gerar peróxidos ou radicais livres de oxigênio, espécies altamente reativas. O funcionamento eficiente da citocromo oxidase impede a formação desses radicais pela incompleta redução do oxigênio. Figura 16.10: A função do citocromo oxidase. Em resumo: O oxigênio é o aceptor final dos elétrons na cadeia transportadora. A redução do oxigênio resulta na síntese de água. 76 CEDERJ

13 A FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA O COMPLEXO V - ATP SINTASE O complexo V - ATP sintase A ATP sintase é uma enzima que catalisa a síntese de ATP. Você já viu uma enzima parecida na fotossíntese (veja fase clara, Aula 6). No processo de respiração celular, esta enzima é responsável pela etapa chamada FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA. Nesta etapa, a energia do fluxo de elétrons é convertida em ATP. Até o complexo IV, o resultado da cadeia transportadora de elétrons é a síntese de duas moléculas de água e um aumento da concentração de prótons no espaço intermembranas. Lembre que esses prótons foram bombeados pelos complexos I, III e IV. O bombeamento de prótons estabelece um gradiente de prótons através da membrana mitocondrial interna (veja na Figura 16.11). AULA 16 MÓDULO 4 Figura 16.11: Os pontos de bombeamento de prótons da matriz para o espaço intermembranas durante a cadeia transportadora de elétrons. Este gradiente protônico é também um gradiente eletroquímico, pois ocorre uma diferença de potencial (ddp) entre um lado e outro da membrana mitocondrial interna (Figura 16.12). Em outras palavras, a concentração de prótons em um lado da membrana determina que este lado seja mais positivo que o outro. PETER D. MITCHELL Prêmio Nobel de Química de 1978, por sua contribuição ao entendimento dos processos de transferência de energia em sistemas biológicos através da formulação da Teoria Quimiosmótica. chemistry/laureates/ 1978/mitchellbio.html Figura 16.12: O gradiente dos prótons formado durante a cadeia transportadora de elétrons. CEDERJ 77

14 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II A membrana mitocondrial interna não é permeável a prótons e, portanto, qualquer movimento deles requer um transportador específico. O complexo ATP sintase tem uma estrutura complexa: parte da enzima funciona como um canal de prótons e é por ali que estes retornarão à matriz mitocondrial, desfazendo o gradiente. Segundo Peter Mitchell, a ATP sintase usa a energia do gradiente de prótons para sintetizar ATP, a partir de ADP e Pi. Esta teoria é chamada Teoria Quimiosmótica, e é a mais aceita nos dias de hoje. Você lembra de quando dissemos, no início da aula, que a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa eram eventos acoplados? Pois bem, veja um esquema completo, representando tal acoplamento na Figura Figura 16.13: Acoplamento entre a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa. A ATP sintase é uma enzima constituída por duas partes com atividades distintas, chamadas F 1 e F 0. Por este motivo ela também é chamada F 1 - F 0 ATPase. A estrutura tridimensional da proteína pode ser vista na Figura a b Figura 16.14: Estrutura tridimensional da ATP sintase. Em (a) uma vista lateral e em (b) uma visão frontal da estrutura da proteína. Note o arranjo das subunidades. Fonte: Biochemistry. 2 a ed. Garrett e Grisham, Saunders College Publishing. Disponível online em: 78 CEDERJ

15 A SEQÜÊNCIA DA CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS REFLETE OS POTENCIAIS REDOX DE SEUS COMPONENTES Os componentes da cadeia transportadora de elétrons estão organizados segundo seu potencial de oxirredução (Figura 16.15). O potencial de redução padrão dos diferentes componentes da membrana interna mitocondrial permite a progressiva passagem dos elétrons do NADH e do FADH 2 do menor ao maior potencial de redução padrão. Conforme os elétrons atravessam sucessivamente os complexos I, II e IV, é gerada energia livre suficiente para a síntese de uma molécula de ATP. No caso do FADH 2, o complexo II não é capaz de bombear prótons. Assim, a energia livre gerada na reoxidação desta molécula é menor, e portanto menos ATP é gerado por molécula de FADH 2. AULA 16 MÓDULO 4 Figura 16.15: O potencial de redução padrão dos componentes móveis e dos complexos é indicado pela escala à esquerda. Também estão indicados os pontos onde a energia liberada é suficiente para sintetizar ATP e os sítios dos vários inibidores respiratórios (rotenona, amital, antimiciana A e cianeto). Os complexos I, II e IV não sintetizam diretamente ATP, mas capturam a energia livre necessária para a síntese de ATP pelo bombeamento de prótons que gera o gradiente utilizado como força eletromotriz pela ATP sintase. CEDERJ 79

16 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II A REGULAÇÃO DA CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA A cadeia transportadora de elétrons é regulada pela disponibilidade dos substratos, NADH, FADH 2, ADP, Pi e oxigênio. Assim, ela e a fosforilação oxidativa estarão inibidas nas seguintes situações: a) NADH/NAD + baixa nesta situação o poder redutor é baixo e existe uma baixa concentração de doadores de elétrons para a CTE. ATP/ADP alta nesta situação a carga energética da célula é alta, e, portanto, a síntese de ATP não precisa ser estimulada. O 2 baixo o oxigênio é o aceptor final dos elétrons e, na ausência dele, os transportadores ficam saturados e não são mais capazes de aceitar novos elétrons, paralisando a cadeia transportadora. É por isso que precisamos respirar oxigênio. DESACOPLAMENTO Você já sabe que a CTE e a fosforilação oxidativa são eventos acoplados, interdependentes. Para que a mitocôndria sintetize ATP, é necessário que os elétrons passem através dos componentes da cadeia e que os prótons sejam bombeados. Entretanto, em alguns casos é possível desacoplar os dois processos. Isso pode ocorrer com a utilização de substâncias químicas chamadas desacopladores, como o 2,4-dinitrofenol (DNP) ou o carbonilcianeto-p-trif luorometoxifenilhidrazona (FCCP) (ver Figura 16.16). Estas moléculas, por serem capazes de atravessar facilmente a membrana interna mitocondrial por difusão, podem levar os prótons do espaço intermembranas de volta para a matriz, desfazendo o gradiente eletroquímico. Na presença dessas substâncias, então, a cadeia transportadora de elétrons funciona sem que haja síntese de ATP. Figura 16.16: Mecanismo de ação dos desacopladores DNP e FCCP. 80 CEDERJ

17 O DNA foi utilizado, por algum tempo, no tratamento da obesidade. Você pode imaginar por quê? AULA 16 MÓDULO 4 Você acha que este tipo de tratamento não é eficiente para o que ele se propõe? Por quê? Por outro lado, existem situações fisiológicas especiais em que o desacoplamento ocorre. Esse é o caso do tecido adiposo marrom de recém-nascidos e organismos hibernadores, nos quais o desacoplamento é um importante mecanismo para manter o corpo aquecido. Nesses tecidos, a membrana interna mitocondrial apresenta uma proteína desacopladora conhecida como termogenina. Esta proteína é um canal de prótons que, como os desacopladores químicos, deixa passar os prótons de volta para a matriz mitocondrial, desfazendo o gradiente eletroquímico. A energia, neste caso, é dissipada em forma de calor. Figura 16.17: A termogenina, proteína desacopladora presente na membrana interna mitocondrial do tecido adiposo marrom. CEDERJ 81

18 BIOQUÍMICA II Metabolismo de carboidratos II RESUMO A respiração celular é o processo pelo qual uma molécula de glicose é quebrada totalmente em CO 2 e H 2 O na presença de O 2. Este processo resulta na conversão da energia contida nas moléculas de glicose em ATP. A síntese de ATP ocorre nas mitocôndrias por fosforilação oxidativa e é um evento dirigido pela energia do gradiente de prótons formado na cadeia transportadora de elétrons mitocondrial. A cadeia transportadora de elétrons (CTE) tem como substrato NADH e FADH 2, gerados no ciclo de Krebs e na glicólise. Os elétrons passam através dos componentes da CTE, que estão organizados segundo seu potencial de oxirredução. O aceptor final desses elétrons é o oxigênio, formando água. Os complexos I, III e IV da CTE são também bombas de prótons. Estes complexos retiram os prótons da matriz mitocondrial e jogam para o espaço intermembranas, gerando um gradiente eletroquímico. A ATP sintase, presente na membrana interna mitocondrial, é capaz de utilizar a energia deste gradiente eletroquímico e convertê-la em ATP. O processo é regulado pela disponibilidade do substrato (ADP, Pi, NADH e FADH 2 ). EXERCÍCIOS 1. Descreva a rota seguida pelos elétrons da glicose até o O Explique como se dá o acoplamento entre cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa. 3. Como os dois processos podem ser desacoplados? 4. Explique o caminho percorrido pelo NADH reduzido na glicólise até a cadeia transportadora de elétrons. 5. Quais as vantagens e desvantagens do metabolismo baseado no oxigênio? 6. Faça um paralelo entre o metabolismo oxidativo de carboidratos (glicólise, ciclo do ácido cítrico, cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa) e a fotossíntese, destacando diferenças e semelhanças. A que conclusões você chegou a respeito dos princípios básicos que norteiam os mecanismos utilizados pelos organismos para obtenção de energia? 7. Explique por que a mitocôndria de uma célula hepática contém menos cristas do que a mitocôndria da célula do músculo cardíaco. 82 CEDERJ

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. Sgrillo.ita@ftc.br

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. Sgrillo.ita@ftc.br Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo Sgrillo.ita@ftc.br A conversão do fluxo de elétrons em trabalho biológico requer transdutores moleculares (circuito microscópico), análogos aos motores elétricos que

Leia mais

Objetivos. Obtenção de Energia. de ATP. Fontes de ATP. Potência aeróbia e anaeróbia. Fosforilação oxidativa

Objetivos. Obtenção de Energia. de ATP. Fontes de ATP. Potência aeróbia e anaeróbia. Fosforilação oxidativa Objetivos Cadeia Transportadora de Elétrons e Fosforilação Oxidativa Alexandre Havt Demonstrar como o transporte de elétrons na membrana mitocondrial gera força próton tonmotriz para a síntese s de ATP

Leia mais

M.O. coloração verde JANUS oxidação do corante citocromos; M.E.T. ultra estrutura; Células eucariontes; Tamanho 0,2 a 1 µm de diâmetro;

M.O. coloração verde JANUS oxidação do corante citocromos; M.E.T. ultra estrutura; Células eucariontes; Tamanho 0,2 a 1 µm de diâmetro; Apoptose Produção de energia Mitocôndria Introdução As mitocôndrias (mitos, filamento e condria, partícula) são organelas citoplasmáticas de forma arredondada ou alongada, existentes em praticamente todos

Leia mais

MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR. Mito: filamento Chondrion: partícula

MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR. Mito: filamento Chondrion: partícula MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR Mito: filamento Chondrion: partícula QUALQUER TRABALHO NA CÉLULA REQUER ENERGIA: -Movimento celular, secreção de substâncias, transmissão dos impulsos nervosos, contração

Leia mais

Profº André Montillo www.montillo.com.br

Profº André Montillo www.montillo.com.br Profº André Montillo www.montillo.com.br Definição: É a soma de todas as reações químicas envolvidas na manutenção do estado dinâmico das células, onde milhares de reações ocorrem ao mesmo tempo, determinando

Leia mais

Cadeia Transportadora de Elétrons. Profa. Alana Cecília

Cadeia Transportadora de Elétrons. Profa. Alana Cecília Cadeia Transportadora de Elétrons Profa. Alana Cecília Transporte de Elétrons O metabolismo aeróbio é um modo altamente eficiente para um organismo extrair energia a partir dos nutrientes. Em células eucarióticas

Leia mais

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO I BIOENERGÉTICA: CICLO DE KREBS

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO I BIOENERGÉTICA: CICLO DE KREBS FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO I BIOENERGÉTICA: CICLO DE KREBS Ciclo de Krebs Considerações Gerais Esta denominação decorre da homenagem ao bioquímico Hans Krebs, a qual lhe valeu o Prémio Nobel de Fisiologia

Leia mais

Ciclo do Ácido Cítrico

Ciclo do Ácido Cítrico Ciclo do Ácido Cítrico Estágio final do metabolismo dos carboidratos, lipídeos e aminoácidos Ciclo Oxidativo - requer O2 Também conhecido como ciclo de Krebs Homenagem a Hans Krebs quem primeiro o descreveu

Leia mais

Biologia-Prof.Barão. Metabolismo Energético: Respiração Celular e Fermentação

Biologia-Prof.Barão. Metabolismo Energético: Respiração Celular e Fermentação Biologia-Prof.Barão Metabolismo Energético: Respiração Celular e Fermentação Metabolismo Energético I Conceitos básicos: 1-Metabolismo 2-Reações Exergônicas e Endergônicas 3-Reação de Redox(Oxidação-Redução)

Leia mais

METABOLISMO ENERGÉTICO: RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO

METABOLISMO ENERGÉTICO: RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO METABOLISMO ENERGÉTICO: RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO Mitocôndria - Organela em forma de grão ou bastonete. É formada por duas membranas: a mais interna forma uma série de dobras ou septos chamados

Leia mais

METABOLISMO ENERGÉTICO RESPIRAÇÃO CELULAR FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE

METABOLISMO ENERGÉTICO RESPIRAÇÃO CELULAR FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE METABOLISMO ENERGÉTICO RESPIRAÇÃO CELULAR FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO CELULAR Processo de produção de energia a partir da degradação completa de compostos orgânicos energéticos (ex.:

Leia mais

Bioenergética. Profa. Kalyne de Menezes Bezerra Cavalcanti

Bioenergética. Profa. Kalyne de Menezes Bezerra Cavalcanti Bioenergética Profa. Kalyne de Menezes Bezerra Cavalcanti Natal/RN Fevereiro de 2011 Substratos para o exercício O corpo utiliza nutrientes carboidratos, gorduras e proteínas consumidos diariamente para

Leia mais

A mitocôndria oxida combustíveis para gerar energia, em analogia ao processo pelo qual as usinas de força utilizam os combustíveis para gerar energia

A mitocôndria oxida combustíveis para gerar energia, em analogia ao processo pelo qual as usinas de força utilizam os combustíveis para gerar energia A mitocôndria oxida combustíveis para gerar energia, em analogia ao processo pelo qual as usinas de força utilizam os combustíveis para gerar energia elétrica Micrografia eletrônica de uma mitocôndria

Leia mais

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. sgrillo.ita@ftc.br

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. sgrillo.ita@ftc.br Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo sgrillo.ita@ftc.br A glicólise é provavelmente a via bioquímica mais bem compreendida. Desempenha uma função central no metabolismo energético, fornecendo uma porção

Leia mais

METABOLISMO ENERGÉTICO RESPIRAÇÃO CELULAR FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE

METABOLISMO ENERGÉTICO RESPIRAÇÃO CELULAR FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE METABOLISMO ENERGÉTICO RESPIRAÇÃO CELULAR FERMENTAÇÃO FOTOSSÍNTESE QUIMIOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO CELULAR Processo de produção de energia a partir da degradação completa de compostos orgânicos energéticos (ex.:

Leia mais

Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012

Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012 Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012 Oxidação Completa da Glicose C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 CO 2 + 6 H 2 O 36-38 ADP + 36-38 P i + 36-38 ATP Via Glicolítica gastou: 1 glicose,

Leia mais

Profª Eleonora Slide de aula. Sistemas de transporte da membrana

Profª Eleonora Slide de aula. Sistemas de transporte da membrana Sistemas de transporte da membrana Sistemas de transporte da membrana interna da mitocôndria A membrana interna da mitocôndria, ao contrário da membrana externa, é impermeável a compostos com carga elétrica

Leia mais

METABOLISMO DE LIPÍDEOS

METABOLISMO DE LIPÍDEOS METABOLISMO DE LIPÍDEOS 1. Β-oxidação de ácidos graxos - Síntese de acetil-coa - ciclo de Krebs - Cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa 2. Síntese de corpos cetônicos 3. Síntese de

Leia mais

(2) converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais precursoras das macromoléculas celulares;

(2) converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais precursoras das macromoléculas celulares; INTRODUÇÃO AO METABOLISMO Metabolismo é o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas. O metabolismo tem quatro

Leia mais

Biologia Celular: Transformação e armazenamento de energia: Mitocôndrias e Cloroplastos

Biologia Celular: Transformação e armazenamento de energia: Mitocôndrias e Cloroplastos FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS - FUPAC FACULDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS DE UBERLÂNDIA Biologia Celular: Transformação e armazenamento de energia: Mitocôndrias e Cloroplastos Prof. MSc Ana Paula

Leia mais

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA Fosforilação oxidativa Peter Mitchell (1961) O intermediário energético necessário para a formação ATP (ou fosforilação de ADP), é a diferença na concentração de prótons através

Leia mais

Metabolismo de Lipídeos. Profa. Alana Cecília

Metabolismo de Lipídeos. Profa. Alana Cecília Metabolismo de Lipídeos Profa. Alana Cecília Lipídeos Catabolismo A oxidação dos ácidos graxos é a principal fonte de energia no catabolismo de lipídeos; os lipídeos esteróis (esteróides que possuem um

Leia mais

Glicose / carboidratos Ácidos graxos Aminoácidos. Acetil-CoA. Ciclo de Krebs (NADH e FADH 2 )

Glicose / carboidratos Ácidos graxos Aminoácidos. Acetil-CoA. Ciclo de Krebs (NADH e FADH 2 ) A fosforilação oxidativa (FO) é o estágio final do metabolismo produtor de energia nos organismos aeróbicos Nessa etapa toda a energia produzida (na forma de carreadores de elétrons) durante a oxidação

Leia mais

Ciclo do Ácido Cítrico

Ciclo do Ácido Cítrico Ciclo do Ácido Cítrico e denominado Ciclo de Krebs ou ciclo do Ácido Ciclo do Ácido Cítrico O ciclo do ácido cítrico, também denominado Ciclo de Krebs ou ciclo do Ácido Tricarboxílico (TCA) realiza a oxidação

Leia mais

RESPIRAÇÃO CELULAR. Disciplina: Biologia Série: 2ª série EM - 1º TRIM Professora: Ivone Azevedo da Fonseca Assunto: Respiração Celular

RESPIRAÇÃO CELULAR. Disciplina: Biologia Série: 2ª série EM - 1º TRIM Professora: Ivone Azevedo da Fonseca Assunto: Respiração Celular Disciplina: Biologia Série: 2ª série EM - 1º TRIM Professora: Ivone Azevedo da Fonseca Assunto: Respiração Celular RESPIRAÇÃO CELULAR A MAIS QUÍMICA DAS REAÇÕES BIOLÓGICAS Questão certa em vestibulares

Leia mais

Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012

Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012 Metabolismo de Carboidratos. Profa.Dra. Leticia Labriola Abril 2012 Oxidação Completa da Glicose C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 36-38ADP + 36-38 P i 6CO 2 + 6H 2 O + 36-38ATP Via glicolítica gastou: 1 glicose,

Leia mais

Cadeia Respiratória (Fosforilação Oxidativa)

Cadeia Respiratória (Fosforilação Oxidativa) Cadeia Respiratória (Fosforilação Oxidativa) Bioquímica Prof. Dr. Vagne Oliveira 1 Cadeia de Transporte de Elétrons Consiste em uma série de transportadores de elétrons que atuam sequencialmente, sendo

Leia mais

M E T B O L I S M O CATABOLISMO ANABOLISMO

M E T B O L I S M O CATABOLISMO ANABOLISMO METABOLISMO É o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas. ...metabolismo Do ponto de vista físico-químico,

Leia mais

Universidade Federal do Pampa Campus Itaqui Bioquímica GLICÓLISE AERÓBICA. Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. Profa.

Universidade Federal do Pampa Campus Itaqui Bioquímica GLICÓLISE AERÓBICA. Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. Profa. Universidade Federal do Pampa Campus Itaqui Bioquímica GLICÓLISE AERÓBICA Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa Profa. Marina Prigol 1 Glicólise Anaeróbica RESPIRAÇÃO CELULAR ou GLICÓLISE AERÓBICA:

Leia mais

1. Produção de Acetil-CoA. 2. Oxidação de Acetil-CoA. 3. Transferência de elétrons e fosforilação oxidativa

1. Produção de Acetil-CoA. 2. Oxidação de Acetil-CoA. 3. Transferência de elétrons e fosforilação oxidativa CICLO DE KREBS OU DO ÁCIDO CÍTRICO 1. Produção de Acetil-CoA 2. Oxidação de Acetil-CoA 3. Transferência de elétrons e fosforilação oxidativa CICLO DE KREBS OU DO ÁCIDO CÍTRICO 1. Produção de Acetil-CoA

Leia mais

Energia para a célula Fermentação Desnitrificação. Natália A. Paludetto nataliaapaludetto@gmail.com

Energia para a célula Fermentação Desnitrificação. Natália A. Paludetto nataliaapaludetto@gmail.com Energia para a célula Fermentação Desnitrificação Natália A. Paludetto nataliaapaludetto@gmail.com Respiração anaeróbia Processo em que energia é gerada a partir de quebra de uma molécula, porém sem a

Leia mais

Regulação do metabolismo do glicogênio

Regulação do metabolismo do glicogênio Regulação do metabolismo do glicogênio A U L A 27 objetivos Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: Aprender sobre as vias de regulação do metabolismo de glicogênio. Reforçar os conceitos adquiridos

Leia mais

FISIOLOGIA VEGETAL 24/10/2012. Respiração. Respiração. Respiração. Substratos para a respiração. Mas o que é respiração?

FISIOLOGIA VEGETAL 24/10/2012. Respiração. Respiração. Respiração. Substratos para a respiração. Mas o que é respiração? Respiração Mas o que é respiração? FISIOLOGIA VEGETAL Respiração É o processo pelo qual compostos orgânicos reduzidos são mobilizados e subsequentemente oxidados de maneira controlada É um processo de

Leia mais

ALUNO(a): Observe o esquema a seguir, no qual I e II representam diferentes estruturas citoplasmáticas.

ALUNO(a): Observe o esquema a seguir, no qual I e II representam diferentes estruturas citoplasmáticas. GOIÂNIA, / / 2015 PROFESSOR: DISCIPLINA: SÉRIE: 3º ano ALUNO(a): Lista de Exercícios NOTA: No Anhanguera você é + Enem Questão 01) Observe o esquema a seguir, no qual I e II representam diferentes estruturas

Leia mais

OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa

OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS: Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa Metabolismo: integração entre catabolismo e anabolismo Assimilação ou processamento da mat. Orgânica Síntese de Substâncias Estágio 1

Leia mais

Maria do Carmo de C. D. Costa

Maria do Carmo de C. D. Costa RESPIRAÇÃO INTRODUÇÃO Respiração é o processo de obtenção de energia através da degradação de um substrato. Essa degradação pode ocorrer na presença de oxigênio ou não. No primeiro caso falamos de respiração

Leia mais

Lista de Exercícios RESPIRAÇÃO CELULAR. Profº Fernando Teixeira fernando@biovestiba.net

Lista de Exercícios RESPIRAÇÃO CELULAR. Profº Fernando Teixeira fernando@biovestiba.net Lista de Exercícios RESPIRAÇÃ CELULAR Profº Fernando Teixeira fernando@biovestiba.net 01 - (FGV/2013) cianeto é uma toxina que atua bloqueando a última das três etapas do processo respiratório aeróbico,

Leia mais

CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP

CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA OU COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP SINTETIZAM ATP ÀS CUSTAS DA OXIDAÇÃO DAS COENZIMAS NADH E FADH 2 PELO OXIGÊNIO AS COENZIMAS REDUZIDAS SÃO PRODUZIDAS

Leia mais

ENZIMAS. Células podem sintetizar enzimas conforme a sua necessidade.

ENZIMAS. Células podem sintetizar enzimas conforme a sua necessidade. ENZIMAS As enzimas são proteínas, catalisadores (aumenta a velocidade de uma determinada reação química) biológicos (proteínas) de alta especificidade. Praticamente todas as reações que caracterizam o

Leia mais

ENERGIA PARA ATIVIDADE CELULAR BIOENERGÉTICA

ENERGIA PARA ATIVIDADE CELULAR BIOENERGÉTICA ENERGIA PARA ATIVIDADE CELULAR BIOENERGÉTICA Fontes Energéticas Bioenergética Fontes de Energia A energia define-se como a capacidade de realizar trabalho. Neste sentido, assumimos o conceito de trabalho

Leia mais

aaa Bento Gonçalves/RS 1

aaa Bento Gonçalves/RS 1 a FISIOLOGIA E NUTRIÇÃO DA VIDEIRA aaa Respiração Celular Prof. Leonardo Cury Bento Gonçalves/RS 1 Equação Geral (Respiração celular (Aeróbica)) ATP C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O G = + 2.880 kj -Compostos

Leia mais

Bolsa limitada por duas membranas semelhantes à membrana plasmática. A interna forma uma série de dobras ou septos, as cristas mitocondriais, entre

Bolsa limitada por duas membranas semelhantes à membrana plasmática. A interna forma uma série de dobras ou septos, as cristas mitocondriais, entre Bolsa limitada por duas membranas semelhantes à membrana plasmática. A interna forma uma série de dobras ou septos, as cristas mitocondriais, entre as quais há uma solução gelatinosa, a matriz mitocondrial.

Leia mais

CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP

CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP CADEIA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA OU COMO AS CÉLULAS SINTETIZAM ATP SINTETIZAM ATP ÀS CUSTAS DA OXIDAÇÃO DAS COENZIMAS NADH E FADH 2 PELO OXIGÊNIO AS COENZIMAS REDUZIDAS SÃO PRODUZIDAS

Leia mais

21/11/2016. Destinos do Piruvato na Célula. Respiração Celular X Combustão. Respiração Celular

21/11/2016. Destinos do Piruvato na Célula. Respiração Celular X Combustão. Respiração Celular Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de Lorena Departamento de Biotecnologia Destinos do Piruvato na Célula Curso Engenharia Química Disciplina Bioquimica Metabolismo de Carboidratos Ciclo do

Leia mais

Fosforilação Oxidativa. Como conseguimos acoplar a oxidação de NADH e FADH 2 à produção de ATP. Prof. Henning Ulrich

Fosforilação Oxidativa. Como conseguimos acoplar a oxidação de NADH e FADH 2 à produção de ATP. Prof. Henning Ulrich Fosforilação Oxidativa ou Como conseguimos acoplar a oxidação de NADH e FADH 2 à produção de ATP Prof. Henning Ulrich A célula precisa trabalhar Portanto, precisa de energia Catabolismo Ganha enérgia com

Leia mais

A oxidação dos aminoácidos e a produção de uréia

A oxidação dos aminoácidos e a produção de uréia A oxidação dos aminoácidos e a produção de uréia A U L A 17 objetivos Ao final desta aula, você deverá ser capaz de: Identificar as situações metabólicas nas quais ocorre o catabolismo dos aminoácidos.

Leia mais

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufc) Na(s) questão(ões) a seguir escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Ufc) Na(s) questão(ões) a seguir escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos. Respiração e Fermentação 1. (Fuvest) O fungo 'Saccharomyces cerevisiae' (fermento de padaria) é um anaeróbico facultativo. Quando cresce na ausência de oxigênio, consome muito mais glicose do que quando

Leia mais

Nestas últimas aulas irei abordar acerca das vitaminas. Acompanhe!

Nestas últimas aulas irei abordar acerca das vitaminas. Acompanhe! Aula: 31 Temática: Vitaminas parte I Nestas últimas aulas irei abordar acerca das vitaminas. Acompanhe! Introdução O termo vitamina refere-se a um fator dietético essencial requerido por um organismo em

Leia mais

Profª Eleonora Slide de aula. Fotossíntese: As Reações da Etapa Clara ou Fotoquímica

Profª Eleonora Slide de aula. Fotossíntese: As Reações da Etapa Clara ou Fotoquímica Fotossíntese: As Reações da Etapa Clara ou Fotoquímica Fotossíntese Profª Eleonora Slide de aula Captação da energia solar e formação de ATP e NADPH, que são utilizados como fontes de energia para sintetizar

Leia mais

PROCESSOS ENERGÉTICOS RESPIRAÇÃO E FERMENTAÇÃO 1. INTRODUÇÃO AO METABOLISMO ENERGÉTICO

PROCESSOS ENERGÉTICOS RESPIRAÇÃO E FERMENTAÇÃO 1. INTRODUÇÃO AO METABOLISMO ENERGÉTICO Ciências da Natureza - Biologia PROCESSOS ENERGÉTICOS RESPIRAÇÃO E FERMENTAÇÃO 1. Introdução ao Metabolismo Energético 2. Mitocôndria 3. Respiração Celular 4. Fermentação 1. INTRODUÇÃO AO METABOLISMO ENERGÉTICO

Leia mais

Aula de Bioquímica Avançada. Fosforilação Oxidativa

Aula de Bioquímica Avançada. Fosforilação Oxidativa Aula de Bioquímica Avançada Tema: Fosforilação Oxidativa Cadeia transportadora de elétrons Prof. Dr. Júlio César Borges Depto. de Química e Física Molecular DQFM Instituto de Química de São Carlos IQSC

Leia mais

Profa Alessandra Barone.

Profa Alessandra Barone. Profa Alessandra Barone www.profbio.com.br Bioenergética Parte da bioquímica que trata do estudo dos fenômenos energéticos nos seres vivos, bem como sua forma de obtenção, armazenamento, mobilização e

Leia mais

MITOCÔNDRIAS MITOCÔNDRIAS. Respiração celular. Produção de moeda energética ATP. Fosforilação oxidativa

MITOCÔNDRIAS MITOCÔNDRIAS. Respiração celular. Produção de moeda energética ATP. Fosforilação oxidativa MITOCÔNDRIAS MITOCÔNDRIAS Respiração celular Produção de moeda energética ATP Fosforilação oxidativa Mecanismo para obtenção de energia baseado em membrana 1 MITOCÔNDRIAS Mecanismo para obtenção de energia

Leia mais

METABOLISMO CELULAR. Professor Felipe Abs

METABOLISMO CELULAR. Professor Felipe Abs METABOLISMO CELULAR Professor Felipe Abs O que é ENERGIA??? Físicos energia é a capacidade de realizar trabalhos; Biólogos energia é a capacidade de provocar mudanças; É indispensável para os seres vivos;

Leia mais

Fisiologia e Crescimento Bacteriano

Fisiologia e Crescimento Bacteriano UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA Fisiologia e Crescimento Bacteriano Disciplina: Biologia de Microrganismos Professora: Alessandra Machado

Leia mais

UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ ÁREA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE FISIOTERAPIA CIÊNCIAS MORFOLÓGICAS II

UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ ÁREA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE FISIOTERAPIA CIÊNCIAS MORFOLÓGICAS II UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ ÁREA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE FISIOTERAPIA CIÊNCIAS MORFOLÓGICAS II Respiração Celular 1º estágio: GLICÓLISE 2º estágio: CK Ciclo de Krebs 3º estágio:

Leia mais

02/10/2014 BETA-OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS. Fontes de carnitina

02/10/2014 BETA-OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS. Fontes de carnitina UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ ÁREA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE CURSO DE FISIOTERAPIA CIÊNCIAS MORFOLÓGICAS II MOBILIZAÇÃO DOS DEPÓSITOS DE GORDURA E OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS LIPÓLISE E BETA-

Leia mais

A energética celular:

A energética celular: A energética celular: o papel das mitocôndrias e cloroplastos Capitulo 13 (p 427 a 444) e Capitulo 14 Fundamentos da Biologia Celular- Alberts- 2ª edição A energética celular Como já vimos anteriormente

Leia mais

METABOLISMO. - ATP é a moeda energética da célula

METABOLISMO. - ATP é a moeda energética da célula INTEGRAÇÃO DO METABOLISMO ESTRATÉGIAS DO METABOLISMO - ATP é a moeda energética da célula - ATP é gerado pela oxidação de moléculas de alimento: * as macromoléculas da dieta são quebradas até suas unidades

Leia mais

METABOLISMO. Nesta 3 a parte da disciplina nosso principal objetivo é compreender os mecanismos pelos quais as células regulam o seu metabolismo

METABOLISMO. Nesta 3 a parte da disciplina nosso principal objetivo é compreender os mecanismos pelos quais as células regulam o seu metabolismo METABOLISMO Nesta 3 a parte da disciplina nosso principal objetivo é compreender os mecanismos pelos quais as células regulam o seu metabolismo Mas o que é metabolismo? Metabolismo é o nome que damos ao

Leia mais

Semana 12 Respiração Celular

Semana 12 Respiração Celular Semana 12 Respiração Celular Prof. Saul Carvalho Respiração Celular Extração de energia química de substâncias orgânicas (carboidratos e lipídios) Principalmente quebra da Glicose Gera energia celular

Leia mais

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. sgrillo.ita@ftc.br

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. sgrillo.ita@ftc.br Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo sgrillo.ita@ftc.br O metabolismo de carboidratos em humanos pode ser dividido nas seguintes categorias: 1. Glicólise 2. Ciclo de Krebs 3. Glicogênese 4. Glicogenólise

Leia mais

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. sgrillo.ita@ftc.br

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. sgrillo.ita@ftc.br Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo sgrillo.ita@ftc.br Lipídeos são compostos guardados em grandes quantidades como triglicerídeos neutros e representam 90% da dieta. São altamente insolúveis, podendo ser

Leia mais

EXERCÍCIOS DE REVISÃO CITOPLASMA E METABOLISMO

EXERCÍCIOS DE REVISÃO CITOPLASMA E METABOLISMO Componente Curricular: Biologia Professor: Leonardo Francisco Stahnke Aluno(a): Turma: Data: / /2015 EXERCÍCIOS DE REVISÃO CITOPLASMA E METABOLISMO 1. A respeito da equação ao lado, que representa uma

Leia mais

Reações Químicas Reações Químicas DG O QUE É UMA REAÇÃO QUÍMICA? É processo de mudanças químicas, onde ocorre a conversão de uma substância, ou mais, em outras substâncias. A + B REAGENTES C +

Leia mais

UNIDADE VII RESPIRAÇÃO

UNIDADE VII RESPIRAÇÃO UNIDADE VII RESPIRAÇÃO RESPIRAÇÃO 1 INTRODUÇÃO A respiração aeróbica é comum em todos os organismos eucariotos, sendo que a respiração nas plantas apresenta algumas diferenças em relação à respiração de

Leia mais

7. OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS

7. OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS 7. OXIDAÇÕES BIOLÓGICAS 2 O que é a oxidação? É o processo pelo qual a matéria viva transforma em diferentes formas de energia atual a energia químico-potencial contida nas estruturas moleculares dos alimentos.

Leia mais

Matéria: Biologia Assunto: Respiração celular Prof. Enrico blota

Matéria: Biologia Assunto: Respiração celular Prof. Enrico blota Matéria: Biologia Assunto: Respiração celular Prof. Enrico blota Biologia 1. Moléculas, células e tecidos - Fotossíntese e respiração - Respiração celular Fermentação Organismos que só vivem na presença

Leia mais

Aulão: 20/06/2015 Conteúdo: Metabolismo Energético Profº Davi Vergara Profº Roberto Fonseca ONDA que apenas transportam energia.

Aulão: 20/06/2015 Conteúdo: Metabolismo Energético Profº Davi Vergara Profº Roberto Fonseca  ONDA que apenas transportam energia. Aulão: 20/06/2015 Conteúdo: Metabolismo Energético Profº Davi Vergara O Sol é o principal responsável pela existência de vida na Terra. A energia luminosa captada por algas e plantas é utilizada na produção

Leia mais

Tema 06: Proteínas de Membrana

Tema 06: Proteínas de Membrana Universidade Federal do Amazonas ICB Dep. Morfologia Disciplina: Biologia Celular Aulas Teóricas Tema 06: Proteínas de Membrana Prof: Dr. Cleverson Agner Ramos Proteínas de Membrana Visão Geral das Proteínas

Leia mais

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. Sgrillo.ita@ftc.br

Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo. Sgrillo.ita@ftc.br Dra. Kátia R. P. de Araújo Sgrillo Sgrillo.ita@ftc.br E da onde vem esta energia?? E o que é Bioenergética? Para manterem-se vivos e desempenharem diversas funções biológicas os organismos necessitam continuamente

Leia mais

CRESCIMENTO BACTERIANO

CRESCIMENTO BACTERIANO CRESCIMENTO BACTERIANO Definição => aumento do número de células continuidade da geração (genes) entendimento leva a desenhos para controle CRESCIMENTO BACTERIANO Célula bacteriana => máquina para síntese

Leia mais

Bioquímica. Metabolismo de ácidos graxos

Bioquímica. Metabolismo de ácidos graxos Bioquímica Metabolismo de ácidos graxos - Os lipídios advindos da ingestão ou da produção endógena são distribuídos pelas lipoproteínas plasmáticas para utilização e/ou armazenamento. - Em sua oxidação

Leia mais

BIOLOGIA - 1 o ANO MÓDULO 17 MITOCÔNDRIAS E RESPIRAÇÃO CELULAR

BIOLOGIA - 1 o ANO MÓDULO 17 MITOCÔNDRIAS E RESPIRAÇÃO CELULAR BIOLOGIA - 1 o ANO MÓDULO 17 MITOCÔNDRIAS E RESPIRAÇÃO CELULAR Retículo endoplasmático Invólucro nuclear Núcleo Mitocôndria Procarionte fotossintético Cloroplasto Procarionte ancestral Eucariote ancestral

Leia mais

Enzimas. Profª Eleonora Slide de aula

Enzimas. Profª Eleonora Slide de aula Enzimas Profª Eleonora Slide de aula Enzimas São proteínas capazes de promover catálise de reações biológicas. Possuem alta especificidade e grande poder catalítico. Especificidade: o substrato sofre ação

Leia mais

Metabolismo celular. É o conjunto de todas as reacções químicas que ocorrem numa célula.

Metabolismo celular. É o conjunto de todas as reacções químicas que ocorrem numa célula. FERMENTAÇÃO Metabolismo celular 3 É o conjunto de todas as reacções químicas que ocorrem numa célula. Metabolismo celular 4 Anabolismo reacções de síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples.

Leia mais

As membranas são os contornos das células, compostos por uma bicamada lipídica

As membranas são os contornos das células, compostos por uma bicamada lipídica Células e Membranas As membranas são os contornos das células, compostos por uma bicamada lipídica Organelas são compartimentos celulares limitados por membranas A membrana plasmática é por si só uma organela.

Leia mais

MÓDULO 2 - METABOLISMO. Bianca Zingales IQ-USP

MÓDULO 2 - METABOLISMO. Bianca Zingales IQ-USP MÓDULO 2 - METABOLISMO Bianca Zingales IQ-USP INTRODUÇÃO AO METABOLISMO CARACTERÍSTICAS DO SER VIVO 1- AUTO-REPLICAÇÃO Capacidade de perpetuação da espécie 2- TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA O ser vivo extrai

Leia mais

2. Metabolismo de Prótidos

2. Metabolismo de Prótidos 2. Metabolismo de Prótidos 2.1. Aminoácidos O transporte de aminoácidos é activo e faz-se juntamente com o sódio (Na + ), utilizando proteínas transportadoras. Os aminoácidos, são geralmente transportados

Leia mais

Universidade Federal da Paraíba Centro de Exatas e da Natureza Programa de Pós Graduação em Biologia Celular e Molecular Estágio Docência MITOCÔNDRIAS

Universidade Federal da Paraíba Centro de Exatas e da Natureza Programa de Pós Graduação em Biologia Celular e Molecular Estágio Docência MITOCÔNDRIAS Universidade Federal da Paraíba Centro de Exatas e da Natureza Programa de Pós Graduação em Biologia Celular e Molecular Estágio Docência MITOCÔNDRIAS Thaís Honorato Fevereiro de 2015 Histórico A organela

Leia mais

Sistema glicolítico ou metabolismo anaeróbio lático

Sistema glicolítico ou metabolismo anaeróbio lático Sistema glicolítico ou metabolismo anaeróbio lático Quando a molécula de glicose entra na célula para ser utilizada como energia, sofre uma série de reações químicas que coletivamente recebe o nome de

Leia mais

Introdução ao Metabolismo Microbiano

Introdução ao Metabolismo Microbiano Introdução ao Metabolismo Microbiano METABOLISMO DEFINIÇÃO: Grego: metabole = mudança, transformação; Toda atividade química realizada pelos organismos; São de dois tipos: Envolvem a liberação de energia:

Leia mais

Funções do Metabolismo

Funções do Metabolismo Universidade Federal de Mato Grosso Disciplina de Bioquímica Conceito de Metabolismo METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Prof. Msc. Reginaldo Vicente Ribeiro Atividade celular altamente dirigida e coordenada,

Leia mais

Capacidade de organizar os produtos da digestão usando a energia extraída dos mesmos produtos da digestão (REGULAÇÃO)

Capacidade de organizar os produtos da digestão usando a energia extraída dos mesmos produtos da digestão (REGULAÇÃO) Capacidade de organizar os produtos da digestão usando a energia extraída dos mesmos produtos da digestão (REGULAÇÃO) As proteínas são digeridas até aminoácidos, as gorduras (triglicérides) até glicerol

Leia mais

ORBITAIS DE ELÉTRONS, FLUORESCÊNCIA E FOTOSSÍNTESE.

ORBITAIS DE ELÉTRONS, FLUORESCÊNCIA E FOTOSSÍNTESE. Atividade didático-experimental ORBITAIS DE ELÉTRONS, FLUORESCÊNCIA E FOTOSSÍNTESE. O objetivo desta atividade é proporcionar contato com alguns fenômenos e conceitos físicos e químicos que permitem avançar

Leia mais

Membranas Biológicas e Transporte

Membranas Biológicas e Transporte Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular Disciplina de Introdução a Bioquímica Membranas Biológicas e Transporte 1. Introdução 2. Os Constituintes

Leia mais

Questões complementares

Questões complementares Questões complementares 1. Definir célula e os tipos celulares existentes. Caracterizar as diferenças existentes entre os tipos celulares. 2. Existe diferença na quantidade de organelas membranares entre

Leia mais

Professor Antônio Ruas

Professor Antônio Ruas Universidade Estadual do Rio Grande do Sul Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental Componente curricular: BIOLOGIA APLICADA Aula 3 Professor Antônio Ruas 1. Assuntos: Introdução à história geológica

Leia mais

Glicogênese Via das Pentoses Fosfato. Via das Pentoses Fosfato. Via das Pentoses Fosfato. NAD + versus NADP + Etapas da Via das Pentoses Fosfatos

Glicogênese Via das Pentoses Fosfato. Via das Pentoses Fosfato. Via das Pentoses Fosfato. NAD + versus NADP + Etapas da Via das Pentoses Fosfatos ênese,, Glicogenó e Via das entoses Fosfato Via das entoses Fosfato Alexandre Havt Via das entoses Fosfato Via alternativa de oxidação da glicose Ribose 5-fosfato5 entose que compõe os ácidos nucléicos

Leia mais

5/4/2011. Metabolismo. Vias Metabólicas. Séries de reações consecutivas catalisadas enzimaticamente, que produzem produtos específicos (metabólitos).

5/4/2011. Metabolismo. Vias Metabólicas. Séries de reações consecutivas catalisadas enzimaticamente, que produzem produtos específicos (metabólitos). Metabolismo Vias Metabólicas Séries de reações consecutivas catalisadas enzimaticamente, que produzem produtos específicos (metabólitos). 1 Endergônico Exergônico Catabolismo Durante o catabolismo de carboidratos,

Leia mais

Ciclo de Krebs ou Ciclo do ácido cítrico. Prof. Liza Felicori

Ciclo de Krebs ou Ciclo do ácido cítrico. Prof. Liza Felicori Ciclo de Krebs ou Ciclo do ácido cítrico Prof. Liza Felicori VISÃO GERAL Em circunstâncias aeróbicas piruvato é descarboxilado CO 2 C4 + C2 C6 C6 C6 C6 C5 CO 2 CO 2 C5 C4 C4 C4 C4 NAD+ & FAD 3 Íons H-

Leia mais

BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 07 CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA

BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 07 CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA BIOLOGIA - 3 o ANO MÓDULO 07 CÉLULAS:MITOCÔNDRIA E RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBIA Ácido pirúvico H 2 O NAD + NAD 2H Acetil Co A CO 2 Co A Co A Ácido oxalacético Ácido cítrico Ácido máltico H 2 O Ácido fumárico

Leia mais

BIOFÍSICA MEMBRANAS BIOLÓGICAS

BIOFÍSICA MEMBRANAS BIOLÓGICAS BIOFÍSICA MEMBRANAS BIOLÓGICAS CÉLULA Unidade fundamental dos seres vivos Menor estrutura biológica capaz de ter vida autônoma Átomos Moléculas Estruturas supramoleculares Células tecidos órgãos Sistemas

Leia mais

Geração de energia celular (produção de ATP) a partir da energia dos alimentos Termogênese Esteroidogênese Apoptose

Geração de energia celular (produção de ATP) a partir da energia dos alimentos Termogênese Esteroidogênese Apoptose Geração de energia celular (produção de ATP) a partir da energia dos alimentos Termogênese Esteroidogênese Apoptose A mitocôndria possui duas membranas funcional e estruturalmente diferentes, a membrana

Leia mais

Transformação e utilização de energia respiração aeróbia

Transformação e utilização de energia respiração aeróbia Transformação e utilização de energia respiração aeróbia A maioria dos seres vivos é capaz de aproveitar com maior eficácia a energia dos compostos orgânicos realizado respiração aeróbia. Na respiração

Leia mais

Organelas Produtoras de energia

Organelas Produtoras de energia Professora Priscila F Binatto Citologia - Maio/2015 CAP. 9 METABOLISMO ENERGÉTICO: RESPIRAÇÃO AERÓBIA E FERMENTAÇÃO Organelas Produtoras de energia Mitocôndrias Organização Morfológica Função Respiração

Leia mais

Bioquímica 17- Oxidativa 1

Bioquímica 17- Oxidativa 1 Bioquímica 17- Oxidativa 1 Transporte de electrões: Os electrões carregados por coenzimas reduzidos são passedos através de uma cadeia de proteinas e coenzimas gerando em simultaneo um gradiente protónico

Leia mais

As proteínas transportadoras

As proteínas transportadoras As proteínas transportadoras 10 A U L A objetivos Ao final desta aula, você deverá compreender o que são: Proteínas transportadoras: carreadores e canais. Aquaporinas. Biologia Celular As proteínas transportadoras

Leia mais

Teoria e Prática do Treinamento Aplicada na Corrida de Rua

Teoria e Prática do Treinamento Aplicada na Corrida de Rua Teoria e Prática do Treinamento Aplicada na Corrida de Rua Prof. Ricardo Freitas M.Sc. CREF 008822-G/MG. Formação Acadêmica Atuação Profissional Linha de Pesquisa E-mail: ricardo.dias@upe.pe.gov.br www.lifegroup.com.br

Leia mais

Resoluções de Atividades

Resoluções de Atividades Resoluções de Atividades Sumário Aula 16 Citoplasma I... 1 Aula 17 Citoplasma II... 2 Aula 18 Metabolismo energético Respiração... 3 Aula 19 Metabolismo energético Respiração e fermentação... 4 01 C 02

Leia mais