Metabolismo energético

Metabolismo energético
Prof. João Paulo Linhares
Metabolismo
Conjunto de reações químicas que ocorrem no organismo.

Ex.: biossíntese de nucleotídeos e aminoácidos, degradação de ácidos graxos
Seres Produtores
Também chamados de AUTÓTROFOS.

São capazes de produzir o próprio “alimento”, através do processo da FOTOSSÍNTESE

RESPIRAÇÃO X FOTOSSÍNTESE
6CO2 +12 H2O ----------------> C6H12O6 + 6O2 +6H2O


Seres Consumidores
Também chamados HETERÓTROFOS.

Não produzem seu próprio alimento e precisam se alimentar de autótrofos ou outros heterótrofos para obter energia necessária à sua sobrevivência.

RESPIRAÇÃO CELULAR
Respiração Celular --> Fenômeno Bioquímico pelo qual as células retiram a energia acumulada nas substâncias orgânicas (alimentos).
- A respiração é um processo que libera energia, sendo que esta será utilizada na síntese de novos compostos pelas células, no transporte de substâncias, na divisão celular e vários outros processos.
- Na respiração, existe produção de CO2 e H2O e a energia é liberada lentamente e em grande parte acumulada numa substância denominada ADENOSINA TRIFOSFATO (ATP). A energia acumulada no ATP será utilizada nas reações vitais.

METABOLISMO ENERGÉTICO
A Respiração Celular

Como a energia é armazenada na célula?
Nas ligações fosfato da molécula de ATP.

ATP
ATP = Adenosina tri-fosfato
Armazena nas suas ligações fosfatos a energia liberada na quebra da glicose.
Quando a célula precisa de energia para realizar alguma reação química, as ligações entre os fosfatos são quebradas, energia é liberada e utilizada no metabolismo celular.
Aceptores intermediários de H
NAD e FAD

são aceptores intermediários de hidrogênio, ligando-se a prótons H+ “produzidos” durante as etapas da respiração e cedendo-os para o oxigênio, que é p aceptor final de hidrogênios

NAD E FAD
Processos de liberação de energia:
Aeróbios: ocorre com a participação do oxigênio. Ele é o aceptor final de elétrons e hidrogênios.

Anaeróbios: Também chamado de FERMENTAÇÃO. Acontece sem a utilização de oxigênio. Os aceptores finais dependem do tipo de fermentação.

Fermentação
É o processo de degradação incompleta de substancias orgânicas com liberação de energia e realizada principalmente por fungos e bactérias.

Existem diversos tipos de fermentação, que variam quanto ao produto final. No processo de fermentação o aceptor final de hidrogênios é o produto final.

Fermentação
Pode ser de TRÊS tipos:

Fermentação Alcóolica
Fermentação Láctica
Fermentação acética

Fermentação Alcóolica
Produtos Finais: etanol, CO2 e 2 ATPs

Realizada por leveduras que é utilizada na produção pouco eficaz no que diz respeito à liberação de energia, pois uma molécula de glicose só rende 2 ATPs

FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
Fermentação Láctica
Realizada por bactérias do leite que é empregada na preparação de iogurtes e queijos.
Também ocorre em nossos músculos em situações de grande esforço físico.
Também rende 2 ATPs por molécula de glicose.
Fermentação Láctica

Respiração Aeróbica
Processo pelo qual a glicose é degradada em CO2 e H2O na presença de oxigênio.

Rendimento  é maior do que na fermentação  38 ATPs por molécula de glicose quebrada.

Respiração Aeróbica
Fases:
Anaeróbia (glicólise): não necessita de oxigênio para ocorrer e é realizada no citoplasma.
Aeróbia (ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons): requer e presença de oxigênio e ocorre dentro das mitocôndrias

Respiração Aeróbica
Equação geral:


C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 38 ATP

Glicólise
Quebra da glicose em duas moléculas de piruvato + NADH + ATP

Após a formação dos ácidos pirúvicos eles entram na mitocôndria, sendo atacados então por desidrogenases e descarboxilases. Logo, são liberados CO2, que são liberados pela célula e hidrogênios que são capturados pelo NAD. O acetil formado combina-se com a Co-enzima A (Co-A) e a nova molécula (Acetil-CoA) começa o ciclo de Krebs
Coenzima A
Ciclo de Krebs
Ocorre na matriz mitocondrial.
Todo carbono responsável pela formação do acetil é degradado em CO2 que é então liberado pela célula, caindo na corrente sanguínea.
São liberados vários hidrogênios, que são então capturados pelos NAD e FAD, transformando-se em NADH2 e FADH2.
Ocorre também liberação de energia resultando na formação de ATP

Ciclo de Krebs
Cadeia Transportadora de Elétrons
ocorre nas cristas mitocondriais.
Também chamado de Fosforilação Oxidativa.
É um sistema de transferência de elétrons provenientes do NADH2 e FADH2 até a molécula de oxigênio.


Cadeia Transportadora de Elétrons
Os elétrons são passados de molécula para molécula presente nas cristas mitocondriais chamados CITOCROMOS.
Quando o elétron “pula” de um citocromo para outro até chegar no aceptor final (o oxigênio), ocorre liberação de energia que é convertida em ATP.

Cadeia Transportadora de Elétrons
Resumindo...
Glicólise: 2 ATPs + 2 NADH
Formação do Acetil-CoA: 2 NADH + 2 CO2
Ciclo de Krebs: 6 NADH + 2FADH + 2 ATPs + 2 CO2
Cadeia Transp Cadeia Transportadora de Eletróns:
NADH  3 ATPs
FADH  2 ATPs

10 NADH  30 ATPs
2 FADH  4 ATPs
 4 ATPs ortadora de Eletrons: