1. BIOENERGÉTICA
A energia e os seres vivos
FERMENTAÇÃO
RESPIRAÇÃO
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2. Energia
• É a capacidade de produzir um trabalho ou
realizar uma ação.

4. ATP – Trifosfato de Adenosina
• Este composto armazena, em suas ligações
fosfato, parte da energia desprendida pelas
reações exotérmicas e tem a capacidade de
liberar, por hidrólise, essa energia armazenada
para promover reações endotérmicas.

5. NUCLEOSÍDEO
NUCLEOTÍDEO = adenosina monofosfato (AMP)
Adenosina difosfato (ADP)
Adenosina trifosfato (ATP)
Adenina
Fosfato
Ribose
Molécula de ATP

6. A
B ADP + Pi
ATP
Reação
endotérmica
Reação
exotérmica
C
D
e
Calor
e
Calor
REAÇÕES ACOPLADAS
Reação
exotérmica
Reação
endotérmica
ATP em ação

7. FERMENTAÇÃO
• 1861: o francês Pasteur demonstrou a existência de
microorganismos (FUNGOS E BACTÉRIAS) que
podem viver em ausência absoluta de oxigênio livre.
• Mas como esses organismos obtém energia?
R: Degradando/desdobrando parcialmente
substâncias orgânicas do alimento, originando
assim moléculas menores.
OBS. 1: energia é armazenada na forma de ATP;
OBS. 2: nossas próprias células também fazem
fermentação, na ausência do gás oxigênio.

8. ÚNICA ETAPA: GLICÓLISE
(Ocorre no hialoplasma/Citoplasma)
A PARTIR DE 1 GLICOSE:
Produz 4 ATP e consome 2 ATP
(RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)

9. P ~ 6 C ~ P
3 C Piruvato 3 C Piruvato
Glicólise
Glicose (6C)
C6H12O6
ADP
ATP
ADP
ATP
1. Duas moléculas de ATP são
utilizadas para ativar uma
molécula de glicose e iniciar a
reação.
3 C ~ P 3 C ~ P
2. A molécula de glicose ativada
pelo ATP divide-se em duas
moléculas de três carbonos.
PiPi NAD
P ~ 3 C ~ P
NADH
NAD
P ~ 3 C ~ P
NADH
3. Incorporação de fosfato
inorgânico e formação de NADH.
P ~ 3 C
ADP
ATP
P ~ 3 C
ADP
ATP
4. Duas moléculas de ATP são
liberadas recuperando as
duas utilizadas no início.
ADP
ATP
ADP
ATP
5. Liberação de duas moléculas de
ATP e formação de piruvato.

10. • Realizada por bactérias do gênero
Lactobacillus que fermentam o leite,
produzindo laticínios (queijo, coalhada,
iogurte).
1 glicose  2 ÁCIDO LÁTICO + 2 ATP
2 ATP = ENERGIA
FERMENTAÇÃO LÁCTICA

11. Aplicações: fabricação de derivados do leite e cãibra
nas células musculares.
FERMENTAÇÃO LÁCTICA

12. Glicólise
Fermentação Lática
Glicose (6 C)
C6H12O6
ATP
ATP
Piruvato (3 C)
Piruvato (3 C)
NADH
NADH
Ácido
lático 3 C
NAD
Ácido
lático 3 C
NAD

13. • Realizado industrialmente pelo fungo
(levedura) Saccharomyces cerevisiae na
fabricação de bebidas alcoólicas e pão (CO2).
1 glicose  2 ETANOL (álcool etílico) + 2 CO2 + 2 ATP
2 ATP= ENERGIA
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

14. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

15. Aplicações: fabricação de pães, bolos e bebidas
alcoólicas (cerveja, vinho e champagne).
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

16. Glicólise
Fermentação Alcoólica
Glicose (6 C)
C6H12O6
ATP
ATP
Piruvato (3 C)
Piruvato (3 C)
NADH
NADH
CO2
CO2
Álcool
etílico 3 C
Álcool
etílico 3 C
NAD
NAD

17. FERMENTAÇÃO ACÉTICA
A fermentação acética corresponde à transformação
do álcool em ácido acético por determinadas
bactérias, conferindo o gosto característico de
vinagre = ácido acético.

18. Fermentação Acética
Glicólise
Glicose (6C)
C6H12O6
ATP
ATP
NADH
NADH
Ácido
acético
3 C
CO2
NAD NADH2
H2O
Ácido
acético
3 C
CO2
NAD NADH2
H2O
Piruvato (3 C)
Piruvato (3 C)

19. Tipos de fermentação e a respiração
Glicose  ácido lático + 2 ATP
Fermentação Lática
Glicose  álcool etílico + CO2 + 2 ATP
Fermentação Alcoólica
Glicose  ácido acético + CO2 + 2 ATP
Fermentação Acética
Glicose + O2  CO2 + H2O + 36 ou 38 ATP
Respiração

20. RESPIRAÇÃO
CELULAR
Mitocôndria e equação geral
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21. Locais de oxidações
biológicas:
Cadeia respiratória e
fosforilação oxidativa
Estrutura da
mitocôndria

22. Mitocôndria ao m.e.

23. LOCAIS DA RESPIRAÇÃO CELULAR
CRISTAS
MATRIZ
2a. CICLO DE
KREBS
3a. CADEIA
RESPIRATÓRIA
1a. GLICÓLISE
HIALOPLASMA
M I T O C Ô N D R I A S
MEMBRANA EXTERNA
MEMBRANA INTERNA

25. EQUAÇÃO DA RESPIRAÇÃO CELULAR

26. EQUAÇÃO DA RESPIRAÇÃO CELULAR

27. RESPIRAÇÃO
CELULAR
ETAPAS
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28. I- GLICÓLISE – Quebra da glicose (ANAERÓBICA)
II- CICLO DE KREBS - Conjunto de reações que formam CO2 - H2O -
NADH - FADH2 (ANAERÓBICA)
III- CADEIA RESPIRATÓRIA – Produção de moléculas de ATP
(AERÓBICA)
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR

29. MITOCÔNDRIACITOPLASMA
Glicose
(6 C)
C6H12O6
2 CO2
Ciclo
de
Krebs
4 CO2
2 ATP
H2
FASE ANAERÓBIA FASE AERÓBIA
6 H2OSaldo de 32 ou 34 ATPs
6 O2
Piruvato
(3 C)
Saldo de 2 ATP
Respiração em célula eucariótica

30. Estágio 1
Produção de
Acetil-CoA
Estágio 2
Oxidação de
Acetil-CoA
Estágio 3
Transporte
de elétrons e
fosforilação
oxidativa
Catabolismo
de
proteínas
lipídeos
e
carboidratos
mitocôndrias

31. GLICÓLISE – PRIMEIRA ETAPA
• Ocorre no citoplasma e consiste na quebra
parcial da glicose em duas moléculas de ácido
pirúvico (C3H4O3 ).
• Durante esta quebra, uma parte da energia da
glicose é liberada em quatro parcelas,
permitindo a produção de quatro moléculas de
ATP.
• Como duas moléculas foram gastas para ativar
a glicose, o saldo é de 2ATP nesta etapa.
Ocorre também desidrogenação, com
formação de NADH + H+

32. GLICOSE AC.PIRUVICO
PRIMEIRA ETAPA - GLICÓLISE
Quebra da molécula glicose
C 6H12O6
(2) C3H4O3
4H+
– NAD E FAD - Moléculas Carregadora de H+
- Cada molécula carrega 2 átomos de H+
ÁCIDO PIRÚVICO
- 2NAD + 2H2
= 2NADH
- FORAM PRODUZIDOS 2 AC. PIRÚVICOS
MITOCÔNDRIAS
CICLO KREBS – CADEIA
RESPIRATÓRIA
HIALOPLASMA
GLICÓLISE
IMPORTANTE
- SALDO DE 2 ATP NA REAÇÃO
PRODUTOS DA GLICÓLISE

33. CICLO DE KREBS – segunda etapa
• Esta fase ocorre na matriz das mitocôndrias.
• Antes de o ciclo se iniciar, há uma etapa
preparatória, no qual o ácido pirúvico é
desidrogenado e descarboxilado, resultando
em uma molécula de NADH + H+ e uma de
CO2. Assim, forma-se a acetila.
• A acetila liga-se à coenzima A e passa a ser
chamada de Acetil-Coenzima-A, ou Acetil-CoA.

34. CICLO DE KREBS
Continuação da quebra da molécula glicose com
descarboxilações /desidrogenações
ÁCIDO PIRÚVICO + ACETI-CoA
ÁCIDO CÍTRICO
ÁCIDO CETOGLUTÁRICO
ÁCIDO SUCCÍNICOÁCIDO MÁLICO
ÁCIDO OXALACÉTICO
NADH
FADH2
NADH
NAD
CO2
CO2CO2
CO2
1-ATP
PRODUTOS FORMADOS NO
CICLO DE KREBS POR
CADA ÁCIDO PIRÚVICO
- 3 NADH
- 1 FADH2
- 1 ATP
COMO SÃO 2 MOLÉCULAS
DE ÁCIDO PIRÚVICO, O
RESULTADO FINAL É:
- 6 NADH
- 2 FADH2
- 2 ATP
M
I
T
O
Ô
N
D
R
I
A
S
M
A
T
R
I
Z
NADH
NAD
NAD
NADH
Co - A
NAD
FAD
(2) C3H4O3

35. • A cadeia respiratória é também chamada
fosforilação oxidativa porque a síntese de
ATP depende da entrada de um fosfato no
ADP (fosforilação) e a fosforilação é
realizada com energia proveniente de
oxidações.
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO
OXIDATIVA/ CADEIA TRANSPORTADORA
DE ELÉTRON- terceira etapa

36. CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO
OXIDATIVA
• Ocorre na membrana interna da
mitocôndria.
• Aqui, os átomos de hidrogênio retirados
pelo NAD das cadeias de carbono durante a
glicólise e o Ciclo de Krebs são
transportados por várias moléculas
intermediárias até o oxigênio, formando
água e grande quantidade de ATP.
• Na realidade não são transportados átomos
de hidrogênio, mas sim seus elétrons,
obtidos da quebra do hidrogênio em elétron
e H+.

37. • As moléculas transportadoras de elétrons
estão arrumadas na membrana interna
da mitocôndria de acordo com o trajeto
que os elétrons percorrem. Há um
conjunto de proteínas (que recebem os
elétrons do NADH), um composto
orgânico chamado ubiquinona e várias
proteínas chamadas citocromos.
CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO
OXIDATIVA

38. CADEIA RESPIRATÓRIA/FOSFORILAÇÃO
OXIDATIVA
• Durante o trajeto, os elétrons formam, com
os transportadores (citocromos), compostos
cuja quantidade de energia é menor que a
do transportador anterior. Dessa forma, a
energia é liberada e usada na síntese de
ATP.
• Os transportadores não são gastos no
processo.
• Nesse processo, o oxigênio é a molécula
que se reduz definitivamente, recebendo
elétrons e íons H+ da solução, formando
água.
• A célula necessita sempre receber oxigênio,
caso contrário a cadeia respiratória para.

41. BALANÇO GERAL DA CADEIA RESPIRATÓRIA
• No caminho até a água, cada par de hidrogênio
recolhido pelo NAD produz três moléculas de ATP;
se recolhido pelo FAD, produz duas moléculas.
• Dessa cadeia participam, então:
– 2NADH provenientes da glicólise
– 2FADH2 vindos da etapa preparatória do ciclo de Krebs
– 8NADH vindos do Ciclo de Krebs (quatro em cada ciclo).

42. CADEIA RESPIRATÓRIA OU CADEIA DE ELÉTRONS
NADH
FADH2
MEMBRANA DAS CRISTAS
MITOCONDRIAIS
PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS DE
ELÉTRONS
Resultado final da
respiração celular
a partir de uma
glicose
- GLICÓLISE – 2 ATP+ 2 NADH2 (2 + 2X3) = 8 ATP
- CICLO KREBS – 2 ATP+ 3 NADH
(2X3X3+2) = 20 ATP
2 FADH2 (2X2) = 4 ATP
- CoA – 1 NADH (2X3) = 6 ATP
- AO FINAL DA CADEIA 8 + 6 + 20 + 4 = 38 ATP
OBS - NA MITOCÔNDRIA SÃO 2 AC. PIRÚVICOS
ORIGINA 3ATP
ORIGINA 2ATP

43. RELAÇÃO FOTOSSÍNTESE X RESP CEL.

44. Citosol
Crista mitocondrial
Mitocôndria
Glicose (6 C)
C6H12O6
Total:
10 NADH
2 FADH2
1 ATP1 ATP
1 NADH 1 NADH
Piruvato (3 C)Piruvato (3 C)
6 O2
6 H2O
32 ou 34
ATP
6 NADH
2 FADH2
2 ATP
4 CO2
2 CO2
2 NADH
2 acetil-CoA
(2 C)
Ciclo
de
Krebs
Visão geral do processo respiratório
em célula eucariótica

45. POR HOJE É SÓ PESSOAL!!!
Bom Estudo
Profa. Marcia M Pedroso