Respiração Celular

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1. Respiração Celular
2. Respiração Celular Para quê fazer respiração? Nos alimentamos diariamente de diversos compostos orgânicos: carboidratos, lipídios, proteínas, todos estes compostos podem servir de fonte de energia para a célula. Porém, seria complicado para a célula ter que obter energia diretamente dessas fontes, pois a célula teria que estar equipada com uma quantidade grande de enzimas para realizar esse mecanismo. Dessa maneira as células convertem a energia de diversos compostos orgânicos: lipídios, proteínas, carboidratos e armazenam em um só tipo de molécula energética: o ATP 1. Introdução 2. Estrutura do ATP 3. Visão Global 4. A Mitocôndria 5. Glicólise 6. Ciclo de Krebs 7. Cadeia Respiratória Modelo Espacial do ATP Daniel Professordaniel.org
3. Respiração Celular Estrutura do ATP 1- O ATP consiste numa molécula de Adenina, unida a uma molécula de Ribose que se liga a três fosfatos 2- Como podemos perceber o ATP é um nucleotídeo de RNA 3 - As ligações entre os grupos fosfatos do ATP possui grande quantidade de energia armazenada. 4 - Quando o essas ligações são rompidas há liberação de energia que a célula utiliza para realizar trabalho. 5 - O ATP é produzido para fornecer energia para célula imediatamente e não para armazenar energia. 6 - Quando o organismo quer armazenar energia a longo prazo ele o faz convertendo carboidratos em lipídios. Então, o objetivo da Respiraçao Celular é converter energia contida em compostos orgânicos em ATP para este fornecer energia para a célula.
4. Respiração Celular Visão Geral da Respiração 1. Introdução 2. Estrutura do ATP 3. Visão Global 4. A Mitocôndria 5. Glicólise 6. Ciclo de Krebs 7. Cadeia Respiratória O combustível mais comum para as células é a glicose. C6H12O6 As células obtém energia quando oxidam (queimam) a glicose A respiração celular é dividida em 3 Etapas 1) Glicólise 2) Ciclo de Krebs 3) Cadeia Respiratória
5. Respiração Celular A Mitocôndria São organelas alongadas em forma de bastonete, presente em praticamente todas as células eucariotas. Seu número na célula varia de um a centenas dependendo do tipo celular. Possui 2 membranas: uma externa que possui a função de proteger a organela e outra interna que se dobra formando pregas em várias posições aumentando a área de superfície e formando as Cristas Mitocondriais. A região limitada pela membrana interna é conhecida como Matriz Mitocondrial. Nesse ambiente estão presentes diversos tipos de proteínas, ribossomos e DNA mitocondrial, além de outros componentes químicos. Por possuir DNA próprio as mitocôndrias possuem a capacidade de sintetizar suas próprias proteínas, além de se auto- duplicar independentemente da célula. A função principal das mitocôndrias é converter a energia química potencial de moléculas orgânicas em uma forma que as células possam utilizá-la. Esse mecanismo de conversão chama-se respiração celular e a moeda energética produzida ATP. Duas fases da Respiração Celular irão ocorrer nas mitocôndrias 1) Ciclo de Krebs na Matriz 2) Cadeia Respiratória nas Cristas Mitocondriais
6. Respiração Celular Glicólise – 1ª Etapa da Respiração Local: Citoplasma da célula Glicólise A glicólise (do grego glykos, açúcar, e lysis, quebra) é uma sequência de 10 reações que ocorrem no citoplasma. Uma molécula de glicose é quebrada em duas moléculas de Piruvato (Ácido Pirúvico), com saldo líquido de 2 ATPs e 2 NADH. O NAD+ possui capacidade de captar elétrons energizados e íons H+, sendo assim denominados os transportadores de elétrons hidrogênios da respiração. A glicose não necessita de oxigênio para ocorrer. As etapas seguintes são aeróbias, só ocorrendo se existir oxigênio disponível. Na falta desse gás o piruvato é convertido em Etanol + CO2 ou Ácido Lático. Processo denominado Fermentação.
7. Respiração Celular Glicólise – 1ª Etapa da Respiração 1. Introdução 2. Estrutura do ATP 3. Visão Global 4. A Mitocôndria 5. Glicólise 6. Ciclo de Krebs 7. Cadeia Respiratória O2 presente Respiração Mitocôndria O2 ausente Fermentação Citoplasma
8. Respiração Celular Ciclo de Krebs – 2ª Etapa da Respiração Local: Matriz Mitocondrial Piruvato (3C) NADH + H+ CO2 CoA NAD+ Os dois piruvatos produzidos na glicólise no citoplasma migram para a mitocôndria Cada Piruvato possui 3 carbonos. Ao entrar na mitocôndria um carbono é retirado e sai como CO2 Em seguida o piruvato converte- se em Acetil (2C) que reage com a Coenzima A (CoA) formando o Acetil-CoA e NADH. O Acetil-CoA vai entrar numa seqüência de reações que nós chamamos de Ciclo de Krebs Durante essa seqüência de reações são liberados 2 CO2, 1 ATP, 3 NADH e 1 FADH2 para cada Piruvato. O FADH2 possui a mesma função do NADH que é carregar elétrons ricos em em energia para a cadeia respiratória (última etapa). Repare que a glicose possuia 6 carbonos, foi quebrada em 2 piruvatos (3C) e estes foram convertidos em CO2 Dessa maneira, dizemos que a respiração corresponde a oxidação completa da glicose, transformando-a em 6CO2 Para cada 2 piruvatos que entram no ciclo são liberados: 4 CO2 6 NADH 2 FADH2 2 ATPs
9. Respiração Celular Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração Local: Crista Mitocondrial NADH e FADH2 carregam elétrons ricos em energia que foram extraídas da matéria orgânica (glicose). É a energia desses elétrons que a cadeia respiratória irá utilizar para produzir muitos ATPs (32)
10. Respiração Celular Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração Local: Crista Mitocondrial Espaço Intermembrana Matriz Mitocondrial NADH e FADH2 produzidos nas etapas anteriores vão liberar elétrons ricos em energia para proteínas da membrana. Os elétrons ricos em energia vão passar, atraídos pelo O2 por uma séria de proteínas da cadeia respiratória. Três dessas proteínas vão utilizar a energia desses elétrons energizados para bombear íons H+ para o espaço intermembranoso. Quando os elétrons se encontrar com o O2 vai ser formado água. Dizemos que o oxigênio é o aceptor final de elétrons. Isso explica o porque necessitamos tanto de oxigênio. Todas as células necessitam deste composto para a respiração. O bombeamento de H+ para o lado intermembranoso deixa esta região altamente ácida. Por difusão, os H+ tenderão a voltar para a matriz mitocondrial, porém, a membrana interna é impermeável ao H+ O único caminho dos H+ é passar pela enzima ATP Sintase, que se movimenta com a passagem de H+. Esse movimento realizado pela enzima ATP Sintase é responsável pela adição de um fosfato ao ADP formando ATP.
11. Respiração Celular Cadeia Respiratória – 3ª Etapa da Respiração Local: Crista Mitocondrial Revisão do processo (visão global)
12. Fermentação Sinônimo: Respiração Anaeróbia (Sem O2) Local: Citoplasma da célula Respiração Celular (Mitocôndria) Fermentação Lática Fermentação Alcóolica S/ O2 C/ O2
13. Fermentação Fermentação Alcoólica
14. Fermentação Fermentação Alcoólica Realizado por: Leveduras (fungos unicelulares) – Principalmente as do gênero: Saccharomyces sp. As leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo álcool etílico e gás carbônico, processo denominado fermentação alcoólica. O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico, empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas e o gás carbônico, importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da humanidade. CO2 é o responsável pelo crescimento da massa do pão O etanol produzido a partir da fermentação é utilizado para produção de bebidas alcoólicas. O etanol produzido a partir da fermentação da cana de açúcar é utilizado para fabricação do álcool etílico..
15. Fermentação Fermentação Lática
16. Fermentação Fermentação Lática A fermentação láctica é um processo fermentativo anaeróbio (não requer oxigênio) que visa degradar moléculas orgânicas para obtenção de energia quimíca, este processo é realizado por bactérias láticas e em situações de falta de oxigênio em células de músculos esqueléticos. Dois importantes gêneros de bactérias do ácido lático são Streeptococcus e lactobacillos. Lactobacillus sp. A fermentação do leite é realizada por bactérias que produzem ácido lático a partir da lactose. A acidez provoca a coagulação das proteínas do leite que precipitam. O leite então fica com dois aspectos a parte líquida chamada de soro, e a parte sólida formada pela coalhada (proteínas coaguladas) Queijo Iogurte
17. Fermentação Fermentação Lática As fibras musculares são células que necessitam constantemente de O2 para realizar sua função de contração Durante uma atividade física prolongada a quantidade de O2 que chegam as fibras é limitada. Para continuar gerando ATP as células musculares realizam em condições anaeróbicas a fermentação lática. O excesso de ácido lático nos tecidos musculares pode causar vários problemas como fadiga muscular e câimbra. Fibra relaxada Fibra contraída O2 Respiração Glicose Ácido Lático 2 ATPs Fermentação Lática Mas...