Aula respiração celular

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Aula do Professor Bruno Domingos

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Aula respiração celular

  1. 1. Respiração Celular <ul><li>Para quê fazer respiração? </li></ul><ul><li>Nos alimentamos diariamente de diversos compostos orgânicos: carboidratos , lipídios , proteínas , todos estes compostos podem servir de fonte de energia para a célula. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>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 </li></ul>Modelo Espacial do ATP
  2. 2. Respiração Celular <ul><li>Estrutura do ATP </li></ul>O ATP consiste numa molécula de Adenina, unida a uma molécula de Ribose que se liga a três fosfatos Como podemos perceber o ATP é um nucleotídeo de RNA As ligações entre os grupos fosfatos do ATP possui grande quantidade de energia armazenada. Energia! Quando o essas ligações são rompidas há liberação de energia que a célula utiliza para realizar trabalho. O ATP é produzido para fornecer energia para célula imediatamente e não para armazenar energia. 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.
  3. 3. <ul><li>Visão Geral da Respiração </li></ul>O combustível mais comum para as células é a glicose. C 6 H 12 O 6 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
  4. 4. Respiração Celular <ul><li>A Mitocôndria </li></ul>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 . <ul><li>Duas fases da Respiração Celular irão ocorrer nas mitocôndrias </li></ul><ul><li>Ciclo de Krebs na Matriz </li></ul><ul><li>Cadeia Respiratória nas Cristas Mitocondriais </li></ul>
  5. 5. Respiração Celular <ul><li>Glicólise – 1 ª Etapa da Respiração </li></ul><ul><ul><li>Local: Citoplasma da célula </li></ul></ul>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 . Vídeo: glicólise
  6. 6. Respiração Celular <ul><li>Glicólise – 1 ª Etapa da Respiração </li></ul>O 2 presente Respiração Mitocôndria O 2 ausente Fermentação Citoplasma
  7. 7. Respiração Celular <ul><li>Ciclo de Krebs – 2 ª Etapa da Respiração </li></ul><ul><ul><li>Local: Matriz Mitocondrial </li></ul></ul>2 Piruvato (3C) 2 NADH 2CO 2 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 CO 2. 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 entra numa seqüência de reações que nós chamamos de Ciclo de Krebs Durante essa seqüência de reações são liberados 2 CO 2 , 1 ATP, 4 NADH e 1 FADH 2 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: 6 CO2 8 NADH 2 FADH2 2 ATPs Vídeo: Ciclo de Krebs
  8. 8. Respiração Celular <ul><li>Cadeia Respiratória – 3 ª Etapa da Respiração </li></ul><ul><ul><li>Local: Crista Mitocondrial </li></ul></ul><ul><li>NADH e FADH 2 carregam elétrons ricos em energia que foram extraídos da Glicose. </li></ul><ul><li>É a energia desses elétrons que a cadeia respiratória utiliza para produzir muitos ATPs (32) </li></ul>
  9. 9. Respiração Celular <ul><li>Cadeia Respiratória – 3 ª Etapa da Respiração </li></ul><ul><ul><li>Local: Crista Mitocondrial </li></ul></ul>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 O 2 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 O 2 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.
  10. 10. Respiração Celular <ul><li>Cadeia Respiratória – 3 ª Etapa da Respiração </li></ul><ul><ul><li>Local: Crista Mitocondrial </li></ul></ul>Revisão do processo (visão global) Vídeo: Cadeia transportadora de elétrons Vídeo: Síntese de ATP
  11. 11. Fermentação <ul><li>Sinônimo: Respiração Anaeróbia (Sem O 2 ) </li></ul><ul><ul><li>Local: Citoplasma da célula </li></ul></ul>Respiração Celular (Mitocôndria) Fermentação Lática Fermentação Alcóolica S/ O 2 C/ O 2
  12. 12. Fermentação <ul><li>Fermentação Alcoólica </li></ul>
  13. 13. Fermentação <ul><li>Fermentação Alcoólica </li></ul><ul><ul><li>Realizado por: Leveduras (fungos unicelulares) – Principalmente as do gênero: Saccharomyces sp . </li></ul></ul>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..
  14. 14. Fermentação <ul><li>Fermentação Lática </li></ul>
  15. 15. Fermentação <ul><li>Fermentação Lática </li></ul><ul><li>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 . </li></ul>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
  16. 16. Fermentação <ul><li>Fermentação Lática </li></ul>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 O 2 Respiração Glicose Ácido Lático 2 ATPs Fermentação Lática Mas...
  17. 17. Exercícios Resposta: C
  18. 18. Exercícios Resposta: b
  19. 19. Exercícios Resposta: C
  20. 20. Exercícios Resposta: E
  21. 21. Exercícios Resposta: B
  22. 22. Exercícios Resposta: A II I
  23. 23. Exercícios Resposta: VFFVVVF II I

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