2. CK
Fernanda - DBQ



Compreender o processo de oxidação da
glicose para produção de energia na forma de
ATP.
Conhecer o ciclo de Krebs e compreender sua
importância para a respiração celular.
Analisar a Cadeia Respiratória e a Fosforilação
oxidativa e entender como a energia
armazenada nos transportadores de elétrons
é convertida em ATP.

3. COMO AS CÉLULAS OBTÉM ENERGIA?
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 4 etapas:

4. CK
Fernanda - DBQ


Alimentação: carboidratos, lipídeos, proteínas
 fonte de energia para célula.
As células convertem a energia dos diversos
compostos orgânicos em um só tipo de
moeda energética: o ATP.

7. CK
Fernanda - DBQ
A glicólise ou via glicolítica é o centro do
metabolismo
dos
carboidratos,
pois,
praticamente todos os glicídeos podem ser
convertidos em glicose.

A glicólise oxida a glicose, isto é, extrai
elétrons ricos em energia da molécula de
glicose e passa para o NAD+ que se converte
em NADH.


NAD+: carreador de elétrons ricos em energia.

8. Glicólise
CK



Fernanda - DBQ
Objetivo da Glicólise: fornecer energia (na
forma de ATP) e intermediários para outras
vias metabólicas.
Onde ocorre: citosol
Produto final da glicólise: piruvato.

9. CK
Fernanda - DBQ
A glicólise acontece em 2 estágios:


Fase de investimento  gasta 2 ATP  são as
5 primeiras reações;
Fase de produção de energia  produz 4 ATP
 são as 5 últimas reações.

10. CK
Fernanda - DBQ
Glicólise
Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+  2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Mg2+
+
2NADH + 2H+

11. CK
Fernanda - DBQ
Para cada molécula de glicose degradada até
piruvato temos:
Gasto de 2 ATPs
 Ganho de 4 ATPs
 Saldo de 2 ATPs


12. Glicólise
CK


Fernanda - DBQ
A glicólise libera apenas uma pequena fração
(-146 kj/mol) da energia total disponível na
molécula de glicose (-2840 kj/mol).
As duas moléculas de piruvato ainda retêm a
maior parte da energia potencial da glicose
que pode ser extraída pelo ciclo de Krebs e
pela fosforilação oxidativa.

13. CK
Fernanda - DBQ

Condições aeróbicas:
◦ Ciclo de Krebs:
Piruvato
2 Acetil CoA

Condições anaeróbicas:
◦ Fermentação alcoólica
◦ Fermentação lática (ácido lático)
4CO2 + 4H20

14. Sacharomyces
cerevisae

15. CK
Fermentação Alcoólica
Fernanda - DBQ

16. Ocorrência:
Na produção de alimentos lácteos através das bactérias Streptococcus e
Lactobacillus .
Nos nossos músculos esqueléticos na ausência de oxigênio.

17. Piruvato
cãibra.

18. CK
Fernanda - DBQ
Lactato
desidrogenase

19. CK
Fernanda - DBQ
Resumo
2 ADP
2 ATP

20. CK
Fernanda - DBQ
Conexão glicólise e ciclo de Krebs:
Citoplasma
Glicose
glicólise
Piruvato
Translocase
CK
Mitocôndria
Condições
aeróbicas

21. CK
Fernanda - DBQ

22. CK
Fernanda - DBQ
Descarboxilação oxidativa:
D
Piruvato + CoA
Complexo Piruvato desidrogenase
Acetil-CoA + CO2

23. CK
Fernanda - DBQ
Deficiência da piruvato desidrogenase causa
acidose lática, pois o piruvato é desviado para
reação de formação de ácido lático.
Os sintomas são variados e incluem defeitos no
desenvolvimento (especialmente no sistema
nervoso), desequilíbrio da contração muscular e
morte prematura.

24. CK
Fernanda - DBQ
O arsênico, veneno para ratos, também usado para
matar humanos, inibe a piruvato desidrogenase,
diminuindo a produção de acetil-CoA.
O Ciclo de Krebs cessa por falta do acetil-CoA e as
células morrem por falta de ATP.
Livro: Madamme Bovary -1856
Autor: Gustave Flaubert
Napoleão Bonaparte
Imperador francês
(1769-1804)

25. CK
Fernanda - DBQ
8 Reações:
2 hidratações
1 isomerização
4 oxidações + 2 descarboxilações
1 produção de GTP (fosforilação
no nível do substrato)

26. CK
Fernanda - DBQ
Citrato
sintase
Aconitase
H2O
Isocitrato
desidrogenase
Malato
desidrogenase
Fumarase
H2O
Complexo
α-cetoglutarato
desidrogenase
Succinil-CoA sintetase
Succinato
Desidrogenase*

27. CK
Fernanda - DBQ
CARACTERÍSTICAS DO CK
 Todas as enzimas do ciclo estão presentes na matriz
mitocondrial.
Exceção
Succinato desidrogenase que está presente na
membrana interna da mitocôndria, na cadeia respiratória.
 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 NADH +
H+ e FADH2.
 Ocorre também liberação de energia na forma de GTP.

28. CK
Fernanda - DBQ


Oxidar o acetil-CoA em CO2 e H2O.
Fornecer elétrons para a Cadeia Respiratória
para gerar energia na forma de ATP.

29. CADEIA RESPIRATÓRIA
A cadeia
respiratória
está localizada
na membrana
mitocondrial
interna.
Função:
reduzir o
oxigênio e
formar água.

30. Componentes da
Cadeia Respiratória
H+
ESPA ÇO
INTERMEMBRANAS
Q
I
H+
H+
c
III
IV
II
NAD H + H+
NAD +
FADH2
FAD
MATRIZ
1/2 O2
+ 2H+
4 Complexos enzim áticos
2 Transportadores m óveis
(Co Q e cit c)
H2O

31. Componentes da
Cadeia Respiratória
4 complexos multienzimáticos :
 Complexo I (NADH-Ubiquinona oxirredutase)
 Complexo II (FADH2-Ubiquinona oxirredutase)
 Complexo III (Ubiquinona-citocromo c
oxirredutase)
Complexo IV (Citocromo c oxidase)

32. A Direção do Fluxo de Elétrons
Caminho percorrido pelos elétrons transportados pelo NADH + H+
ESPAÇO INTERMEMBRANAS
H+
H+
H+
Cit c
I
Q
NAD+
NADH +
H+
MATRIZ
MITOCONDRIAL
IV
III
H+
½ O2
H+
H 2O

33. A Direção do Fluxo de Elétrons
Caminho percorrido pelos elétrons transportados pelo FADH2
ESPAÇO INTERMEMBRANAS
H+
H+
Cit c
Q
II
FADH2
FAD+
MATRIZ
MITOCONDRIAL
IV
III
H+
½ O2
H+
H 2O

34. FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
ESPAÇO INTERMEMBRANAS
H+
H+
H+
H+
+ + + + + +
I
H+
Q
+
+
+
H+
+ Cit c +
+
H+
+
+
+
+
+
+
+
IV
III
- - - - - - - - - -
H+
H+
-
-
-
-
- -
-
- - - -
-
H+
MATRIZ
MITOCONDRIAL
ADP + P
H+
ATP

35. ATP Sintetase
ADP + Pi
F1: fator de acoplamento 1
Fo: contém o sítio de ativação
para oligomicina (inibidor da ATP
sintase)
MATRIZ
ATP



F1

  
MEMBRANA
INTERNA
ESPAÇO
INTERMEMBRANAS
FO

36. Processos acoplados
 transporte de e-
 síntese de ATP
ATP sintase com 3 sítios:
L – frouxo (loose) – ADP + Pi
T – apertado (tight) – ATP
O – aberto (open) – libera ATP
O fluxo de prótons converte
o sítio de conformação T em
O, liberando ATP.

37. Produção de ATP
X2,5
Via Glicolítica: 2 NADH
5
2 ATP
Oxidação do Piruvato: 2 NADH
Ciclo de Krebs: 6 NADH
2 FADH2
2 GTP
Total por molécula de glicose
2
X2,5
5
X2,5
15
X1,5
3
2
32

38. Objetivos
 Compreender o processo de oxidação da
glicose para produção de energia na
forma de ATP.
 Conhecer o ciclo de Krebs e compreender
sua importância para a respiração celular.
 Analisar
a Cadeia Respiratória e a
Fosforilação oxidativa e entender como a
energia armazenada nos transportadores
de elétrons é convertida em ATP.

39. QUIZ
1) As afirmativas abaixo descrevem a
glicólise, exceto:
a) Tem uma produção líquida de 2
moléculas de ATP para cada molécula de
glicose.
b) Envolve gasto de energia.
c) Suas enzimas são encontradas no
citoplasma.
d) Todos os seus passos são reversíveis.

40. 2) A equação simplificada a seguir
representa o processo de fermentação
realizado por microorganismos como o
Saccharomyces cerevisiae (levedura).
A→B+C
A, B e C são, respectivamente:
a) glicose, água e gás carbônico;
b) glicose, álcool e gás carbônico;
c) álcool, água e gás carbônico;
d) álcool, glicose e gás oxigênio.

41. 3. Em que parte da célula o ciclo de Krebs
acontece? Isso difere da parte da célula onde a
glicólise acontece?
4. Que aceptores de elétrons participam do ciclo
do ácido cítrico?

42. 5. Nas células, a glicose é quebrada e a maior parte da
energia obtida é armazenada principalmente no ATP
(adenosina trifosfato) por curto tempo.
a. Quando a célula gasta energia, a molécula de ATP é
quebrada. Que parte da molécula é quebrada?
b. Mencione dois processos bioquímicos celulares que
produzem energia na forma de ATP.

43. 6. Sobre o ciclo de Krebs julgue as afirmativas em
verdadeiras ou falsas:
(___) Ocorre na membrana mitocondrial interna.
(___) Produz 1 GTP, 3 NADH + H+ e 1 FADH2.
(___) Tem conexão com a cadeia transportadora de
elétrons.
(___) Parte dos íons hidrogênios liberados ao longo
do Ciclo de Krebs são captados pelo NAD+, que
funciona como um aceptor de elétrons.

44. 7. O esquema abaixo mostra as etapas da degradação da glicose no
interior das células para obtenção de energia. Os fenômenos
assinalados com 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a:
a. Glicólise, fermentação, cadeia respiratória,
ciclo de Krebs.
b. Fermentação, glicólise, cadeia respiratória,
ciclo de Krebs.
c. Glicólise, fermentação, ciclo de Krebs,
cadeia respiratória.
d. Fermentação, glicólise, ciclo de Krebs,
cadeia respiratória.
e. Glicólise, ciclo de Krebs, fermentação,
cadeia respiratória.

45. 8. No esquema a seguir, os algarismos I e II referem-se a dois
processos de produção de energia. As letras X e Y correspondem
às substâncias resultantes de cada processo. Assinale a
alternativa que indica a relação entre o processo de produção de
energia e a respectiva substância resultante.
a. Em I o processo é fermentação e a letra X indica a substância água.
b. Em I o processo é respiração e a letra X indica a substância álcool.
c. Em II o processo é fermentação e a letra Y indica a substância água.
d. Em II o processo é respiração e a letra Y indica a substância álcool.
e. Em I o processo é respiração e a letra X indica a substância água.

46. Vídeo Mitocôndria em 2 atos

47. Bibliografia





Campbell, M.K. Bioquímica. 3 ed. Porto Alegre: Artmed,
2000.
Champe, P.C. et al. Bioquímica ilustrada. 4 ed. Porto
Alegre: Artmed, 2009
Marzzoco, A.; Torres, B.B. Bioquímica básica. 2. ed. Rio
de Janeiro: Guanabara Koogan, 1999.
Nelson, D.L.; Cox, M.M. Lehninger Princípios de
bioquímica. 3 ed. São Paulo: Sarvier, 2002.
Sadava et al. Vida: a ciência da biologia. 8. ed. v. 1. Porto
Alegre: Artmed, 2009.

48. Links e vídeos interessantes





Glicólise:
http://www.youtube.com/watch?v=yQn3yprg24w
http://medicinaunp.blogspot.com/2009/06/revisao-debioquimica-gliconeogenese.html
Arsênio:
http://super.abril.com.br/superarquivo/2005/conteudo_406
497.shtml
Ciclo de Krebs:
http://www.youtube.com/watch?v=D5e1a0SunDA
Ciclo de Krebs detalhado:
http://www.youtube.com/watch?v=1xWDBGybWhg
Cadeia transportadora de elétrons:
http://www.youtube.com/watch?v=dRLfcigsuyE
http://www.youtube.com/watch?v=md6JdC98dTU