B 3.ObtençãO De Energia Unidade 3
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1. O documento apresenta as principais etapas do metabolismo celular, incluindo a glicólise, fermentação e respiração aeróbia. 2. Discute os processos de obtenção de energia nas células através da quebra de moléculas orgânicas como a glicose. 3. Explica como a fermentação e respiração aeróbia convertem a energia química da glicose em ATP de forma diferente.
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- 1. Escola Secundária Dr. Augusto César da Silva Ferreira Disciplina de Biologia Geologia 10º ano 2007-2008 OBTENÇÃO DE ENERGIA Unidade 3: Transformação e utilização de energia pelos seres vivos Professora Cidália Santos de Aguiar
- 2. SUMÁRIO SUMÁRIO Introdução Metabolismo celular Reacções catabólicas Fermentação Respiração aeróbia Síntese
- 3. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Obtenção de Energia Energia luminosa Fotossíntese (nos cloroplastos) ATP CO2 + H2O utilizado Moléculas orgânicas + O2 Trabalho Respiração celular Biossíntese Calor Transporte Movimentos (na mitocôndria) mecânico activo celulares
- 4. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Metabolismo Metabolismo Celular CATABOLISMO ANABOLISMO Reacções metabólicas em Reacções metabólicas em que os compostos que ocorre formação de orgânicos são degradados moléculas mais em moléculas mais complexas a partir de simples, ocorrendo moléculas mais simples, libertação de energia ocorrendo consumo de energia
- 5. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese ATP: transportador universal de energia celular Degradação de compostos orgânicos Diversas vias catabólicas ATP Fosfato e energia Fosfato e energia ADP
- 6. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Transportadores de protões e electrões Protões (H+) e electrões (e-) do hidrogénio têm de ser transportados desde o substrato ao aceptor final NAD (Dinucleótido de Adenina Nicotinamida) NAD+ + 2e- + 2H+ NADH + H+ Forma Forma oxidada reduzida
- 7. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Tipos de reacções Catabólicas REACÇÕES CATABÓLICAS Respiração Respiração Fermentação Aeróbia Anaeróbia Cujo aceptor final Cujo aceptor final Cujo aceptor final de electrões é de electrões é de electrões é Oxigénio Outras moléculas Moléculas inorgânicas orgânicas (NO3-; SO42-; CO2) (ácido pirúvico)
- 8. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Fermentação Leveduras (Louis Pasteur, século XIX) • Multiplicam-se rapidamente em condições favoráveis, entre as quais se destaca a presença de GLICOSE (flores e frutos suculentos) • Produzem alcóol e dióxido de carbono Fermentação alcoólica
- 9. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Fermentação Compreende 2 etapas • GLICÓLISE • conjunto de reacções que degradam a glicose até ácido pirúvico ou piruvato • REDUÇÃO DO PIRUVATO • conjunto de reacções que conduzem à formação dos produtos de fermentação
- 10. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese GLICÓLISE • Saldo final: • NADH 2 moléculas de • ácido pirúvico • ATP
- 11. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Redução do piruvato Glicose 2 Piruvato Álcool Etílico Ácido Láctico Ácido acético Fermentação Fermentação Fermentação Fermentação Ácido alcoólica láctica acética Butírico Produção de Utilização na Transforma o Altera a manteiga Ex.: vinho e cerveja produção de iogurtes vinho em vinagre
- 12. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Fermentação Láctica GLICOSE 2 ADP 2 ATP Glicólise 2 NAD+ 2 NADH PIRUVATO 2 NAD+ 2 NADH ÁCIDO LÁCTICO
- 13. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese GLICÓLISE GLICOSE ATP Activação da glicose ADP GLICOSE-FOSFATO ATP ADP FRUTOSE-DIFOSFATO ALDEÍDO FOSFOGLICÉRICO 2X 2 ADP NAD+ 2 ATP NADH + H+ ÁCIDO PIRÚVICO
- 16. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Fermentação Alcoólica GLICOSE 2 ADP 2 ATP Glicólise 2 NAD+ 2 NADH PIRUVATO CO 2 ACETALDEÍDO 2 NAD+ 2 NADH ÁLCOÓL ETÍLICO
- 17. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese A fase da fermentação… GLICÓLISE Etapa comum à fermentação e à respiração aeróbia Ocorre no hialoplasma Formação de 2 moléculas de ATP 2 moléculas de NADH + H+ 2 moléculas de Ácido Pirúvico
- 18. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Com o aumento das necessidades energéticas surgiu a necessidade de criar um mecanismo mais eficaz de obter energia MITOCÔNDRIA • Organelo especializado • Capaz de realizar a oxidação completa do ácido pirúvico obtido na glicólise • Produtos: água e dióxido de carbono Respiração aeróbia vs Fermentação • Oxidação completa • Permite obter 2% da glicose da energia da molécula de glicose
- 19. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Oxidação dos compostos orgânicos Consumo de oxigénio Libertação de dióxido de carbono A oxidação dos compostos orgânicos em aerobiose tem 4 etapas • Glicólise • Formação de Acetil-coenzima A • Ciclo de Krebs • Cadeia transportadora de electrões e fosforilação oxidativa
- 20. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia GLICÓLISE Etapa comum à fermentação e à respiração aeróbia Ocorre no hialoplasma Formação de 2 moléculas de ATP 2 moléculas de NADH + H+ 2 moléculas de Ácido Pirúvico
- 21. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Formação de Acetil-coenzima A Acetil- Ocorre na presença de oxigénio Ocorre no mitocôndria Descarboxilação e oxidação do ácido pirúvico 1 2 glicose Glicólise Piruvato Formação de Acetil-CoA Acetil-CoA 2 ATP NADH NADH CO 2
- 22. Acyl-CoA.htm
- 23. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico Conjunto de reacções metabólicas que conduz à oxidação completa da glicose Ocorre na matriz da mitocôndria Enzimas: descarboxilases desidrogenases 1 2 glicose Glicólise Piruvato Formação de Acetil-CoA Acetil-CoA 2 ATP NADH NADH Ciclo de Krebs CO 2
- 24. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico Acetil-CoA + Ácido Oxaloacético 2C 4C Ácido Cítrico 6C Por cada molécula de glicose degradada formam-se no ciclo formam- de Krebs 6 moléculas de NADH Conduzidos para a cadeia transportadora de electrões 2 moléculas de FADH2 2 moléculas de ATP 4 moléculas de CO2
- 25. krebstca-1.mht
- 26. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Cadeia transportadora de electrões e fosforilação oxidativa Moléculas de NADH e FADH2 são transportadoras de electrões Electrões percorrem uma série de proteínas Cadeia transportadora de electrões ou cadeia respiratória Estas proteínas estão ordenadas na membrana interna da mitocôndria de acordo com a sua afinidade para os electrões Gera-se um fluxo unidireccional ao longo do qual estas Gera- moléculas vão sendo sucessivamente reduzidas e oxidadas
- 27. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Respiração aeróbia Cadeia transportadora de electrões e fosforilação oxidativa Neste processo é libertada energia utilizada para fosforilar o ADP ATP (fosforilação oxidativa) Formação de 34 ATP Electrões são captados por um aceptor final: OXIGÉNIO Por fim o oxigénio capta também os protões formando-se formando- água
- 29. Mcgraw- cadeia transportadora respiração-cem6s6b-cadeia transp electroes.ram
- 30. Introdução Metabolismo Catabolismo Fermentação Respiração aeróbia Síntese Síntese Seres Autotróficos Fotossíntese Energia Química Energia luminosa armazenada nos (nos cloroplastos) compostos orgânicos O2 ALIMENTOS AEROBIOSE ANAEROBIOSE Glicólise Glicólise Respiração celular Fermentação Formação de Acetil-CoA Redução do piruvato Ciclo de Krebs (mitocôndria) 2 ATP 38 ATP CO2 e compostos orgânicos Cadeia respiratória CO2 e H2O (ácido láctico ou álcool etílico