METABOLISMO CELULAR PROCESSOS E MOLÉCULAS ESPECÍFICAS 06/08/2015. Oxidação: ocorre a saída de um átomo H; Redução: envolve o ganho de um átomo H.

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1 METABOLISMO CELULAR É o conjunto de reações químicas que ocorrem na célula para que ela possa desempenhar suas atividades. + Pi + Energia As moléculas de não podem ser estocadas, desse modo, as células armazenam energia principalmente na forma de glicídios e lipídios. Quando a célula precisa de, elas metabolizam preferencialmente a glicose (da alimentação) por meio da Fermentação e da Respiração Celular, enquanto que os autótrofos produzem sua própria glicose por meio da Fotossíntese. PROCESSOS E MOLÉCULAS ESPECÍFICAS Oxidação: ocorre a saída de um átomo H; Redução: envolve o ganho de um átomo H. Enzimas NH N+ + H+ Coenzima A Sintetase do AcetilCoA Substâncias Transportadoras de H2 Reduzido NADH2 FADH2 Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Flavina Adenina Dinucleotídeo Oxidado NAD + H2 FAD + H2 1

2 FERMENTAÇÃO Processo de obtenção de energia que utiliza a glicose na ausência de gás oxigênio (anaeróbio). Ocorre no citosol das células e é um processo obrigatório em bactérias e facultativos em alguns fungos. As células musculares humanas também podem realizar fermentação quando submetidas à atividade intensa, quando a quantidade de oxigênio que chega até ela não é suficiente para a respiração celular Cãibra. FERMENTAÇÃO Há dois tipos de fermentação: Alcoólica: A quebra da glicose resulta na formação de álcool etílico e dióxido de carbono. Láctica: A quebra da glicose resulta na formação de lactato. 2

3 FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA E LÁTICA GLICOSE C6H12O6 P ~ 6C ~ P GLICOSE C6H12O6 P ~ 6C ~ P P P ~ ~ P P P P ~ ~ P P P ~ ~ P P ~ NADH NAD+ CO2 2C Ác. Pirúvico Álc. Etílico P ~ ~ P ~ P 2C NADH NAD+ CO2 P ~ ~ P P ~ NADH NAD+ Ác. Pirúvico Ác. Lático P ~ ~ P ~ P NADH NAD+ Glicose P 2 Ác. Lático + 2 Glicose P 2 Álc. Etílico + 2CO

4 FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA E LÁTICA FERMENTAÇÃO ACÉTICA Terceiro tipo de fermentação, mas que só ocorre a partir da fermentação de bebidas alcoólicas (álcool etílico) expostas ao ar. H-CH2-OH + O2 H-COOH+ H2O (Etanol) (Oxigênio) (Ácido acético) (Água) Esse tipo de fermentação, causado por bactérias, é empregado na produção de vinagre (ácido acético). 4

5 RESPIRAÇÃO CELULAR Processo de quebra de moléculas orgânicas, principalmente a glicose, na presença de gás oxigênio (O2), com liberação de energia para a produção de (aeróbio). C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energia () A respiração celular aeróbia ocorre em três etapas dentro do citoplasma: Glicólise: No citoplasma; Ciclo de Krebs: Na matriz mitocondrial; Cadeia Respiratória: Nas cristas mitocondriais. RESPIRAÇÃO CELULAR Ácido Pirúvico + CoA + NAD+ AcetilCoA + NADH + CO2 + H+ 2NADH + 2H+ + O2 2NAD+ + 2H2O Fase Aeróbia 2FADH2 + O2 2FAD + 2H2O 2CO2 + 3NADH + 1FADH2 + 1GTP 5

6 VIDEO EDITORA MODERNA - RESPIRAÇÃO 06/08/2015 RESPIRAÇÃO CELULAR RESPIRAÇÃO CELULAR 6

7 RESPIRAÇÃO CELULAR FOTOSSÍNTESE Processo pelo qual a maioria dos seres autótrofos, como as plantas e algas, transformam a energia luminosa do Sol em energia química, que fica armazenada principalmente nas moléculas de glicose. 6CO2 + 12H2O + Luz C6H12O6 + 6O2 Uma parte da energia é consumida pela célula (citosol) e outra é estocada como reserva (amido). A fotossíntese ocorre dentro dos cloroplastos e pode ser dividida em duas etapas: Etapa Fotoquímica (clara): Nos tilacoides Etapa Química (escura): No estroma Formação e armazenamento de energia Produção de açúcares 7

8 VIDEO EDITORA MODERNA - FOTOSSÍNTESE 06/08/2015 FOTOSSÍNTESE 2H2O + LUZ O2 + 4H+ + 4e- O O2 liberado pela fotossíntese não provém do CO2, mas sim da H2O. CO2 + 2H2O C(H20) + O2 + H2O A maioria dos glicídios produzidos saem do cloroplasto e vão para o citosol, onde transformam-se em sacarose e são utilizados também pelas mitocôndrias. A outra parte é acumulada na forma de amido, em células do tronco e raízes. FOTOSSÍNTESE 8

9 COMPARAÇÃO ENTRE FOTOSSÍNTESE E RESPIRAÇÃO CICLO DO CARBONO 9

10 QUIMIOSSÍNTESE Processo de síntese de energia sem a luz do Sol, pela oxidação de compostos inorgânicos. Alguns desses processos ocorre atualmente em lixões, fundos de pântanos e tubos digestórios de animais, todos ambientes pobres em oxigênio (anaeróbios). Bactérias não clorofiladas oxidam Amônia, Nitrito, Enxofre, Compostos de Ferro, Gás Sulfídrico, etc. CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + Energia TEMA PARA PRÓXIMA AULA Exercícios 7.3 e 7.4 do livro (páginas ). 10