Aulas Biologia 1 Professor João METABOLISMO ENERGÉTICO

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1 Professor João METABOLISMO ENERGÉTICO

2 RESPIRAÇÃO CELULAR Processo aeróbico de produção de energia (ATP) a partir da quebra de moléculas orgânicas (ex.: glicose); A molécula de ATP (adenosina trifosfato) armazena energia em suas ligações de fosfato; Didaticamente, dividimos a respiração celular em três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória.

3 1) Glicólise Ocorre no citosol/hialoplasma; Oxidação parcial da molécula de glicose; GLICOSE + 2 NAD ATP 2 PIRUVATO + 2 NADH + 4 ATP NAD + : molécula aceptora de elétrons; Saldo energético da etapa: 2 ATP. Seguirão para as próximas etapas da respiração celular!

4 Ocorre no interior das mitocôndrias, na matriz mitocondrial; Em procariotos ocorre no citosol. Oxidação total da molécula de glicose; 2) Ciclo de Krebs Dentro da mitocôndria, o piruvato é convertido em acetil-coa para entrar no ciclo de Krebs; Piruvato + Coenzima A Acetil-CoA Saldo para os dois piruvatos: 2 ATP, 6 CO 2, 8 NADH e 2 FADH 2. FAD: outra molécula aceptora de elétrons.

5 3) Cadeia respiratória Ocorre no interior das mitocôndrias, nas cristas mitocondriais (membrana interna); Em procariotos ocorre no mesossomo. Grande produção de ATP a partir das moléculas de NADH e FADH 2 provenientes das etapas anteriores; ESPAÇO INTERMEMBRANAR 1 NADH 3 ATP (10 NADH 30 ATP); 1 FADH 2 2 ATP (2 FADH 2 4 ATP); Saldo energético: 34 ATP. Oxigênio: aceptor final de elétrons. MATRIZ MITOCONDRIAL

6 Visão geral Glicólise (citosol): 2 ATP; Ciclo de Krebs (matriz mitocontrial): 2 ATP; Cadeia respiratória (cristas mitocondriais): 34 ATP; Saldo final: 38 ATP.

7 Processo anaeróbico de produção de energia (ATP); Ocorre no citosol; Oxidação parcial da glicose (glicólise) rende apenas 2 ATP; FERMENTAÇÃO GLICOSE + 2 NAD ATP 2 PIRUVATO + 2 NADH + 4 ATP Na ausência de oxigênio, as moléculas de piruvato não serão convertidas em acetil- CoA não ocorre respiração celular e o aceptor final de elétrons passa a ser uma molécula orgânica.

8 Fermentação láctica GLICOSE + 2 NAD + 2 PIRUVATO + 2 NADH + 2 ATP 2 AC. LÁCTICO + 2 NAD + Realizada por: fungos, bactérias, animais (fibras musculares) Lactose Iogurte

9 Fermentação alcoólica GLICOSE + 2 NAD + 2 PIRUVATO + 2 NADH + 2 ATP ETANOL + 2 CO NAD + Realizada por: fungos e bactérias Leveduras (Saccharomyces cerevisiae) Uva Vinho Malte Cerveja Cana Cachaça Batata Vodka

10 Processo realizado por organismos autótrofos capazes de converter energia luminosa em energia química; Presente em procariotos e eucariotos; Mais de metade de toda a fotossíntese do planeta ocorre nas algas unicelulares. O organismo fotossintetizante utiliza o CO 2 e H 2 0, absorve energia luminosa por meio da clorofila e produz GLICOSE e O 2. FOTOSSÍNTESE

11 Cloroplastos Organelas responsáveis pela fotossíntese em eucariotos. Armazenam clorofila (pigmento fotossintético).

12 1. Fase fotoquímica (clara) tilacoides Depende da luz; Nesta fase ocorre a fotólise da água absorvida, originando O 2 (que será utilizado na respiração celular ou liberado quando em excesso); Os hidrogênios liberados serão captados por moléculas aceptoras de hidrogênio, os NADP +, que se transforam em NADPH e são transportadas para a fase química (escura) da fotossíntese; Há também nesta fase a produção de ATP, que será utilizado na etapa seguinte.

13 2. Fase química (escura) estroma Independe da luz, mas depende de NADPH (hidrogênios e elétrons) e ATP (energia) produzidos na fase clara; Nesta fase o gás carbônico capturado pelos estômatos ou produzido pela respiração celular será utilizado no estroma dos cloroplastos para a produção de carboidratos (glicose); Na ciclo de Calvin, as moléculas de gás carbônico recebem hidrogênios cedidos pelas moléculas de NADPH, além de consumirem ATP, para síntese de água e carboidratos.

14 Equação geral da fotossíntese 12H2O + 6CO2 6O2 + C6H12O6 + 6H2O ÁGUA OXIGÊNIO GLICOSE GÁS CARBÔNICO

15 EXERCÍCIOS 1. (UDESC) Sobre o processo conhecido como fotossíntese, podemos afirmar que: I tem como produto final a glicose e o oxigênio. II basicamente, durante esse processo ocorre a síntese de aminoácidos. III é um processo que ocorre nas lamelas das mitocôndrias. IV está restrito a representantes do Reino Plantae e Fungi. Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente a afirmativa IV é verdadeira.

16 1. (UDESC) Sobre o processo conhecido como fotossíntese, podemos afirmar que: I tem como produto final a glicose e o oxigênio. II basicamente, durante esse processo ocorre a síntese de glicose. III é um processo que ocorre nos cloroplastos. IV está restrito a representantes do Reino Plantae, Monera e Protoctista. Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente a afirmativa IV é verdadeira.

17 4. (UDESC) Assinale a alternativa correta quanto à respiração celular. a) Uma das etapas da respiração celular aeróbia é a glicólise, ocorre na matriz mitocondrial e produz Acetil-CoA. b) A respiração celular aeróbia é um mecanismo de quebra de glicose na presença de oxigênio, produzindo gás carbônico, água e energia. c) O Ciclo de Krebs é uma das etapas da respiração celular, ocorre no citoplasma da célula e produz duas moléculas de ácido pirúvico. d) A etapa final da respiração celular é a glicólise, ocorre na membrana interna da mitocôndria e produz três moléculas de NAD.2H, uma molécula de FAD.2H e uma molécula de ATP. e) A cadeia respiratória é a etapa final da respiração celular, ocorre no citoplasma da célula, produzindo glicose e oxigênio.

18 4. (UDESC) Assinale a alternativa correta quanto à respiração celular. a) Uma das etapas da respiração celular aeróbia é a glicólise, ocorre no citosol e produz 2 moléculas de piruvato. b) A respiração celular aeróbia é um mecanismo de quebra de glicose na presença de oxigênio, produzindo gás carbônico, água e energia. c) O Ciclo de Krebs é uma das etapas da respiração celular, ocorre na matriz mitocondrial e produz acetil-coa. d) A etapa final da respiração celular é a cadeia respiratória, ocorre na membrana interna da mitocôndria e produz 34 ATP. e) A cadeia respiratória é a etapa final da respiração celular, ocorre nas cristas mitocondriais, produzindo ATP e água.

19 A fermentação é um processo de obtenção de energia em que substâncias orgânicas do alimento são degradadas parcialmente, originando moléculas orgânicas menores. Na sequência do processo de fermentação, dependendo do tipo de organismo que a realiza, o ácido pirúvico, após receber elétrons e H+ do NADH, transforma-se em: a) Ácido lático apenas. b) Gás carbônico apenas. c) Ácido lático e metanol apenas. d) Ácido lático ou etanol e gás carbônico.

20 A fermentação é um processo de obtenção de energia em que substâncias orgânicas do alimento são degradadas parcialmente, originando moléculas orgânicas menores. Na sequência do processo de fermentação, dependendo do tipo de organismo que a realiza, o ácido pirúvico, após receber elétrons e H+ do NADH, transforma-se em: a) Ácido lático apenas. b) Gás carbônico apenas. c) Ácido lático e metanol apenas. d) Ácido lático ou etanol e gás carbônico.